Традиционно горивозахранващо превозно средство изисква около 500 до 600 чипа, а около 1000 леки автомобила със смесени двигатели, plug-in хибриди и изцяло електрически превозни средства изискват поне 2000 чипа.
Това означава, че в процеса на бързото развитие на интелигентните електрически превозни средства, не само търсенето на усъвършенствани технологични чипове продължава да се увеличава, но и търсенето на традиционни чипове ще продължи да се увеличава. Това е MCU. В допълнение към увеличаването на броя на велосипедите, домейн контролерът носи и ново търсене на MCU с висока сигурност, висока надеждност и висока изчислителна мощност.
MCU, MicroController Unit, известен като едночипов микрокомпютър/микроконтролер/едночипов микрокомпютър, интегрира процесора, паметта и периферните устройства на един чип, за да образува компютър на чипово ниво с управляваща функция. Използва се главно за обработка на сигнали и управление. Ядрото на интелигентната система за управление.
Микроконтролерите и автомобилната електроника, индустрията, компютрите и мрежите, потребителската електроника, домакинските уреди и интернет на нещата са тясно свързани с нашия живот. Автомобилната електроника е най-големият пазар в тази област, а автомобилните електрони представляват 33% от него в световен мащаб.
Структура на микроконтролера
MCU се състои главно от централен процесор (CPU), памет (ROM и RAM), входно-изходен интерфейс (I/O), сериен порт, брояч и др.
ПроцесорЦентралният процесор (Central Processor Unit) е основният компонент в микроконтролера (MCU). Компонентите могат да извършват аритметично-логически операции с данни, обработка на битови променливи и операции по предаване на данни. Управляващите части координират работата си последователно в определено време, за да анализират и изпълнят инструкциите.
ROMПаметта само за четене е програмна памет, която се използва за съхраняване на програми, написани от производители. Информацията се чете по неразрушителен начин. Същност
RAM паметПамет с произволен достъп (Random Access Memory) е памет за данни, която директно обменя данни с процесора (CPU) и данните не могат да бъдат запазени след прекъсване на захранването. Програмата може да бъде записвана и четена по всяко време, докато работи, и обикновено се използва като временен носител за съхранение на данни за операционни системи или други работещи програми.
Връзката между процесора и микроконтролера:
Централният процесор (CPU) е ядрото на оперативния контрол. В допълнение към CPU, MCU съдържа и ROM или RAM, които са чипове на ниво чип. Често срещани са SOC (System On Chip), които се наричат чипове на системно ниво, които могат да съхраняват и изпълняват код на системно ниво, да управляват QNX, Linux и други операционни системи, включително множество процесорни устройства (CPU + GPU + DSP + NPU + устройство за съхранение + интерфейсно устройство).
Цифри на MCU
Числото се отнася до ширината на всеки микроконтролер (MCU), който обработва данни. Колкото по-голям е броят на цифрите, толкова по-силен е капацитетът за обработка на данни на MCU. В момента най-важните са 8, 16 и 32 цифри, от които 32 бита са най-много и нарастват бързо.
В приложенията на автомобилната електроника, цената на 8-битовия MCU е ниска и лесна за разработка. В момента той се използва предимно за сравнително просто управление, като осветление, дъждовна вода, прозорци, седалки и врати. Въпреки това, за по-сложни аспекти, като например дисплей на инструменти, информационни системи за развлечение в превозни средства, системи за управление на мощността, шасита, системи за подпомагане на шофирането и др., се използва главно 32-битов микроконтролер, както и еволюцията на автомобилната електрификация, интелигентност и мрежи. Изискванията за изчислителна мощност на MCU също стават все по-високи.
Удостоверяване на автомобила от MCU
Преди доставчикът на MCU да влезе в системата за доставки на OEM, обикновено е необходимо да завърши три основни сертификации: етапът на проектиране трябва да следва стандарта за функционална сигурност ISO 26262, етапът на потока и опаковането трябва да следва AEC-Q001 ~ 004 и IATF16949, както и по време на етапа на сертифициране, да следва AEC-Q100/Q104.
Сред тях ISO 26262 определя четирите нива на сигурност на ASIL, от ниско до високо, A, B, C и D; AEC-Q100 е разделен на четири нива на надеждност, от ниско до високо, съответно 3, 2, 1 и 0, 3, 2, 1 и 0. Същност Сертифицирането по серията AEC-Q100 обикновено отнема 1-2 години, докато сертифицирането по ISO 26262 е по-трудно и цикълът е по-дълъг.
Приложението на MCU в индустрията за интелигентни електрически превозни средства
Приложението на MCU в автомобилната индустрия е много широко. Например, приложенията на MCU се простират от аксесоари за каросерията, захранващи системи, шасита, информационно-развлекателни системи за превозни средства до интелигентно шофиране. С настъпването на ерата на интелигентните електрически превозни средства, търсенето на MCU продукти ще се увеличи още повече.
Електрификация:
1. Система за управление на батериите BMSBMS трябва да контролира зареждането и разреждането, температурата и балансирането на батерията. Главната платка за управление изисква MCU, а всяка подчинена конзола също изисква по един MCU;
2.VCU на контролера на превозното средствоУправлението на енергията на електрическите превозни средства трябва да увеличи контролера на превозното средство и същевременно да е оборудвано с 32-битови висококачествени микроконтролери, които са различни от плановете на всяка фабрика;
3.Контролер на двигателя/контролер на скоростната кутия: подмяна на склад, инверторен контролер за електрически превозни средства, MCU, контролер на двигателя на превозно средство с алтернативно масло. Поради високата скорост на двигателя, редукторът трябва да се забави. Контролер на скоростната кутия.
Разузнаване:
1. В момента вътрешният автомобилен пазар все още е в етап на проникване на високоскоростни системи L2. От всеобхватните съображения за цена и производителност, производителите на оригинално оборудване (OEM) увеличават функцията на ADAS, като все още приемат разпределена архитектура. С увеличаването на скоростта на зареждане, MCU за обработка на информацията от сензорите също се увеличава съответно.
2. Поради нарастващия брой функции в пилотската кабина, ролята на по-високите нови енергийни чипове става все по-важна и съответният статус на MCU намалява.
Занаят
Самият MCU има приоритетни изисквания за изчислителна мощност и няма високи изисквания за напреднали процеси. В същото време, вградената му памет също ограничава подобрението на MCU процеса. Използвайте 28nm процес с MCU продукти. Спецификациите на автомобилните разпоредби са предимно за 8-инчови пластини. Някои производители, особено IDM, започнаха да преминават към 12-инчова платформа.
Настоящите 28nm и 40nm процеси са основният тренд на пазара.
Типични предприятия в страната и чужбина
В сравнение с микроконтролерите за потребителска и индустриална употреба, микроконтролерите за автомобилно ниво имат по-високи изисквания по отношение на работната среда, надеждността и цикъла на доставки. Освен това е трудно да се навлезе на пазара, така че пазарната структура на микроконтролерите като цяло е сравнително концентрирана. През 2021 г. петте най-големи компании за микроконтролери в света представляват 82%.
В момента микроконтролерите на автомобилно ниво в моята страна все още са в период на въвеждане, а веригата за доставки има голям потенциал за алтернативи на земята и дома.
Време на публикуване: 08 юли 2023 г.
