Ένα παραδοσιακό όχημα καυσίμων απαιτεί περίπου 500 έως 600 μάρκες και περίπου 1.000 ελαφριά αυτοκίνητα, plug-in υβριδικά και αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα απαιτούν τουλάχιστον 2.000 μάρκες.
Αυτό σημαίνει ότι στη διαδικασία της ταχείας ανάπτυξης των έξυπνων ηλεκτρικών οχημάτων, όχι μόνο η ζήτηση για τσιπ προηγμένων διεργασιών συνέχισε να αυξάνεται, αλλά και η ζήτηση για παραδοσιακά τσιπ θα συνεχίσει να αυξάνεται. Αυτό είναι το MCU. Εκτός από την αύξηση του αριθμού των ποδηλάτων, ο ελεγκτής τομέα φέρνει επίσης νέα ζήτηση για υψηλή ασφάλεια, υψηλή αξιοπιστία και υψηλή υπολογιστική ισχύ MCU.
Η μονάδα MCU, MicroController, γνωστή ως μικροϋπολογιστής/μικρο-ελεγκτής/μικροϋπολογιστής με ένα τσιπ, ενσωματώνει τη CPU, τη μνήμη και τις περιφερειακές λειτουργίες σε ένα μόνο τσιπ για να σχηματίσει έναν υπολογιστή επιπέδου chip με λειτουργία ελέγχου. Χρησιμοποιείται κυρίως για την επίτευξη επεξεργασίας και ελέγχου σήματος. Ο πυρήνας του ευφυούς συστήματος ελέγχου.
Τα MCU και τα ηλεκτρονικά είδη αυτοκινήτου, η βιομηχανία, οι υπολογιστές και τα δίκτυα, τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, οι οικιακές συσκευές και το Διαδίκτυο των πραγμάτων συνδέονται στενά με τη ζωή μας. Τα Ηλεκτρονικά Αυτοκινήτων είναι η μεγαλύτερη αγορά ηλεκτρονικών ειδών αυτοκινήτου και τα ηλεκτρόνια αυτοκινήτων αντιπροσωπεύουν το 33% παγκοσμίως.
Δομή MCU
Το MCU αποτελείται κυρίως από CPU κεντρικού επεξεργαστή, μνήμη (ROM και RAM), διεπαφή εισόδου/εξόδου, σειριακή θύρα, μετρητή κ.λπ.
CPU: Η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας, ένας κεντρικός επεξεργαστής, είναι το βασικό στοιχείο μέσα στο MCU. Τα συστατικά στοιχεία μπορούν να ολοκληρώσουν τη λειτουργία λογικής αριθμητικής δεδομένων, την επεξεργασία μεταβλητών bit και τη λειτουργία μετάδοσης δεδομένων. Τα μέρη ελέγχου συντονίζουν την εργασία σύμφωνα με έναν ορισμένο χρόνο διαδοχικά για να αναλύσουν και να εκτελέσουν τις οδηγίες.
ROM: Η μνήμη μόνο για ανάγνωση είναι μια μνήμη προγράμματος που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση προγραμμάτων γραμμένων από κατασκευαστές. Οι πληροφορίες διαβάζονται με μη καταστροφικό τρόπο. Ουσία
ΕΜΒΟΛΟ: Η μνήμη τυχαίας πρόσβασης, είναι μια μνήμη δεδομένων που ανταλλάσσει απευθείας δεδομένα με την CPU και τα δεδομένα δεν μπορούν να διατηρηθούν μετά την απώλεια ισχύος. Το πρόγραμμα μπορεί να γραφτεί και να διαβαστεί ανά πάσα στιγμή κατά την εκτέλεση, το οποίο γενικά χρησιμοποιείται ως προσωρινό μέσο αποθήκευσης δεδομένων για λειτουργικά συστήματα ή άλλα προγράμματα που εκτελούνται.
Η σχέση μεταξύ CPU και MCU:
Η CPU είναι ο πυρήνας του λειτουργικού ελέγχου. Εκτός από την CPU, η MCU περιέχει επίσης ROM ή RAM, που είναι ένα τσιπ επιπέδου chip. Τα κοινά είναι τα SOC (System On Chip), τα οποία ονομάζονται τσιπ επιπέδου συστήματος που μπορούν να αποθηκεύσουν και να εκτελέσουν κώδικα σε επίπεδο συστήματος, να εκτελούν QNX, Linux και άλλα λειτουργικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένων πολλαπλών μονάδων επεξεργαστή (CPU+GPU +DSP+NPU+storage +μονάδα διεπαφής).
Ψηφία MCU
Ο αριθμός αναφέρεται στο πλάτος της MCU κάθε επεξεργασίας δεδομένων. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των ψηφίων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα επεξεργασίας δεδομένων MCU. Προς το παρόν, το πιο σημαντικό είναι τα 8, 16 και 32 ψηφία, από τα οποία τα 32 bit αντιπροσωπεύουν τα περισσότερα και αναπτύσσονται γρήγορα.
Σε εφαρμογές ηλεκτρονικών αυτοκινήτων, το κόστος της MCU 8-bit είναι χαμηλό και εύκολο στην ανάπτυξη. Προς το παρόν, χρησιμοποιείται κυρίως για σχετικά απλό έλεγχο, όπως φωτισμό, βρόχινο νερό, παράθυρα, καθίσματα και πόρτες. Ωστόσο, για πιο περίπλοκες πτυχές, όπως οθόνη οργάνων, συστήματα πληροφοριών ψυχαγωγίας οχημάτων, συστήματα ελέγχου ισχύος, σασί, συστήματα υποβοήθησης οδήγησης κ.λπ., κυρίως 32 bit, και επανάληψη της εξέλιξης του ηλεκτρισμού του αυτοκινήτου, της ευφυΐας και της δικτύωσης, Η υπολογιστική ισχύς Οι απαιτήσεις για MCU γίνονται επίσης όλο και υψηλότερες.
Έλεγχος ταυτότητας αυτοκινήτου MCU
Πριν ο προμηθευτής MCU εισέλθει στο σύστημα εφοδιαστικής αλυσίδας OEM, είναι γενικά απαραίτητο να ολοκληρωθούν τρεις σημαντικές πιστοποιήσεις: το στάδιο σχεδιασμού πρέπει να ακολουθεί το λειτουργικό πρότυπο ασφάλειας ISO 26262, το στάδιο ροής και συσκευασίας πρέπει να ακολουθεί το AEC-Q001 ~ 004 και IATF16949, όπως καθώς και κατά το στάδιο της δοκιμής πιστοποίησης Ακολουθήστε το AEC-Q100/Q104.
Μεταξύ αυτών, το ISO 26262 ορίζει τα τέσσερα επίπεδα ασφάλειας του ASIL, από χαμηλό έως υψηλό, A, B, C και D. Το AEC-Q100 χωρίζεται σε τέσσερα επίπεδα αξιοπιστίας, από χαμηλό έως υψηλό, 3, 2, 1 και 0, αντίστοιχα, 3, 2, 1 και 0 Essence Η πιστοποίηση της σειράς AEC-Q100 διαρκεί γενικά 1-2 χρόνια, ενώ η Η πιστοποίηση ISO 26262 είναι πιο δύσκολη και ο κύκλος είναι μεγαλύτερος.
Η εφαρμογή του MCU στη βιομηχανία έξυπνων ηλεκτρικών οχημάτων
Η εφαρμογή του MCU στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι πολύ ευρεία. Για παράδειγμα, το μπροστινό τραπέζι είναι η εφαρμογή από τα αξεσουάρ αμαξώματος, τα συστήματα ισχύος, το πλαίσιο, την ψυχαγωγία πληροφοριών οχήματος και την έξυπνη οδήγηση. Με την έλευση της εποχής των έξυπνων ηλεκτρικών οχημάτων, η ζήτηση των ανθρώπων για προϊόντα MCU θα είναι ακόμη μεγαλύτερη.
Ηλεκτρισμός:
1. Σύστημα διαχείρισης μπαταριών BMS: Το BMS πρέπει να ελέγχει τη φόρτιση και την εκφόρτιση, τη θερμοκρασία και την εξισορρόπηση της μπαταρίας. Η κύρια πλακέτα ελέγχου απαιτεί MCU και κάθε slave κονσόλα απαιτεί επίσης ένα MCU.
2.VCU ελεγκτή οχήματος: Η διαχείριση ενέργειας του ηλεκτρικού οχήματος πρέπει να αυξήσει τον ελεγκτή του οχήματος και ταυτόχρονα είναι εξοπλισμένο με MCU 32-bit high-end, που διαφέρουν από τα σχέδια κάθε εργοστασίου.
3.Ελεγκτής κινητήρα/ελεγκτής κιβωτίου ταχυτήτων: αντικατάσταση αποθέματος, έλεγχος μετατροπέα ηλεκτρικού οχήματος Ελεγκτής κινητήρα κινητήρα οχήματος εναλλακτικού λαδιού MCU. Λόγω της υψηλής ταχύτητας του κινητήρα, ο μειωτήρας πρέπει να επιβραδυνθεί. Ο ελεγκτής του κιβωτίου ταχυτήτων.
Νοημοσύνη:
1. Επί του παρόντος, η εγχώρια αγορά αυτοκινήτων βρίσκεται ακόμη στο στάδιο διείσδυσης υψηλής ταχύτητας L2. Από το συνολικό κόστος και τις επιδόσεις, το OEM αυξάνει τη λειτουργία ADAS εξακολουθεί να υιοθετεί μια κατανεμημένη αρχιτεκτονική. Με την αύξηση του ρυθμού φόρτωσης, το MCU της επεξεργασίας πληροφοριών του αισθητήρα αυξάνεται επίσης ανάλογα.
2. Λόγω του αυξανόμενου αριθμού λειτουργιών πιλοτηρίου, ο ρόλος των τσιπ υψηλότερης νέας ενέργειας γίνεται όλο και πιο σημαντικός και η αντίστοιχη κατάσταση MCU έχει μειωθεί.
Σκάφος
Το ίδιο το MCU έχει απαιτήσεις προτεραιότητας για υπολογιστική ισχύ και δεν έχει υψηλές απαιτήσεις για προηγμένες διαδικασίες. Ταυτόχρονα, η ίδια η ενσωματωμένη ενσωματωμένη αποθήκευση περιορίζει επίσης τη βελτίωση της διαδικασίας MCU. Χρησιμοποιήστε τη διαδικασία 28nm με προϊόντα MCU. Οι προδιαγραφές των κανονισμών οχημάτων είναι κυρίως γκοφρέτες 8 ιντσών. Ορισμένοι κατασκευαστές, ειδικά η IDM, έχουν αρχίσει να μεταμοσχεύονται σε μια πλατφόρμα 12 ιντσών.
Οι τρέχουσες διεργασίες 28nm και 40nm είναι το κύριο ρεύμα της αγοράς.
Τυπικές επιχειρήσεις στο εσωτερικό και στο εξωτερικό
Σε σύγκριση με τα MCU κατανάλωσης και βιομηχανικής ποιότητας, η MCU επιπέδου αυτοκινήτου έχει υψηλότερες απαιτήσεις όσον αφορά το περιβάλλον λειτουργίας, την αξιοπιστία και τον κύκλο τροφοδοσίας. Επιπλέον, η είσοδος είναι δύσκολη, επομένως η δομή της αγοράς της MCU είναι σχετικά συγκεντρωμένη γενικά. Το 2021, οι πέντε κορυφαίες εταιρείες MCU στον κόσμο αντιπροσώπευαν το 82%.
Προς το παρόν, η MCU σε επίπεδο αυτοκινήτου της χώρας μου βρίσκεται ακόμη στην περίοδο εισαγωγής και η αλυσίδα εφοδιασμού έχει μεγάλες δυνατότητες για εναλλακτικές λύσεις γης και εσωτερικού.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-08-2023
