Një automjet tradicional me karburant kërkon rreth 500 deri në 600 çipa, dhe rreth 1000 makina të përziera të lehta, hibride plug-in dhe automjete të pastra elektrike kërkojnë të paktën 2000 çipa.
Kjo do të thotë se në procesin e zhvillimit të shpejtë të automjeteve elektrike inteligjente, jo vetëm që kërkesa për çipa të procesit të avancuar ka vazhduar të rritet, por edhe kërkesa për çipa tradicionalë do të vazhdojë të rritet. Kjo është MCU. Përveç rritjes së numrit të biçikletave, kontrolluesi i domenit sjell gjithashtu kërkesa të reja për siguri të lartë, besueshmëri të lartë dhe fuqi të lartë kompjuterike MCU.
MCU, njësia mikrokontrolluese, e njohur si një mikrokompjuter/mikrokontrollues/mikrokompjuter me një çip të vetëm, integron CPU-në, memorien dhe funksionet periferike në një çip të vetëm për të formuar një kompjuter të nivelit të çipit me funksion kontrolli. Përdoret kryesisht për të arritur përpunimin dhe kontrollin e sinjalit. Thelbi i sistemit të kontrollit inteligjent.
MCU dhe elektronika e automobilave, industria, kompjuterët dhe rrjetet, pajisjet elektronike të konsumit, pajisjet shtëpiake dhe Interneti i Gjërave janë të lidhura ngushtë me jetën tonë. Car Electronics është tregu më i madh në elektronikën e automobilave, dhe elektronet e makinave përbëjnë 33% globalisht.
Struktura e MCU
MCU përbëhet kryesisht nga procesori qendror CPU, memoria (ROM dhe RAM), ndërfaqja hyrëse dhe dalëse, porta serike, numëruesi, etj.
CPU: Njësia Qendrore e Përpunimit, një procesor qendror, është komponenti kryesor brenda MCU. Komponentët përbërës mund të kompletojnë operacionin logjik aritmetik të të dhënave, përpunimin e variablave bit dhe funksionimin e transmetimit të të dhënave. Pjesët e kontrollit koordinojnë punën në përputhje me një kohë të caktuar në mënyrë sekuenciale për të analizuar dhe ekzekutuar udhëzimet.
ROM: Memoria vetëm për lexim është një memorie programi që përdoret për të ruajtur programet e shkruara nga prodhuesit. Informacioni lexohet në mënyrë jo destruktive. Thelbi
RAM: Memoria e aksesit të rastësishëm, është një memorie të dhënash që shkëmben drejtpërdrejt të dhëna me CPU-në dhe të dhënat nuk mund të mbahen pas humbjes së energjisë. Programi mund të shkruhet dhe lexohet në çdo kohë gjatë ekzekutimit, i cili zakonisht përdoret si një medium i përkohshëm i ruajtjes së të dhënave për sistemet operative ose programe të tjera që funksionojnë.
Marrëdhënia midis CPU dhe MCU:
CPU është thelbi i kontrollit operacional. Përveç CPU-së, MCU gjithashtu përmban ROM ose RAM, i cili është një çip i nivelit të çipit. Të zakonshmet janë SOC (System On Chip), të cilat quhen çipa të nivelit të sistemit që mund të ruajnë dhe ekzekutojnë kodin e nivelit të sistemit, të ekzekutojnë QNX, Linux dhe sisteme të tjera operative, duke përfshirë njësi të shumta procesori (CPU+GPU +DSP+NPU+storage +njësia e ndërfaqes).
Shifrat e MCU
Numri i referohet gjerësisë së MCU-së për çdo të dhënë. Sa më i madh të jetë numri i shifrave, aq më i fortë është kapaciteti i përpunimit të të dhënave MCU. Aktualisht, më e rëndësishmja është 8, 16 dhe 32 shifra, nga të cilat 32 bit përbëjnë më shumë dhe rriten me shpejtësi.
Në aplikacionet e elektronikës së automobilave, kostoja e MCU 8-bit është e ulët dhe e lehtë për t'u zhvilluar. Aktualisht, përdoret kryesisht për kontroll relativisht të thjeshtë, si ndriçimi, uji i shiut, dritaret, sediljet dhe dyert. Megjithatë, për aspekte më të ndërlikuara, si ekrani i instrumenteve, sistemet e informacionit argëtues të automjeteve, sistemet e kontrollit të fuqisë, shasia, sistemet e asistencës në drejtimin e makinës, etj., kryesisht 32-bit, dhe evolucioni i përsëritur i elektrifikimit të automobilave, inteligjencës dhe rrjetëzimit, Fuqia kompjuterike kërkesat për MCU gjithashtu po bëhen gjithnjë e më të larta.
Vërtetimi i makinës MCU
Përpara se furnizuesi MCU të hyjë në sistemin e zinxhirit të furnizimit OEM, është përgjithësisht e nevojshme të plotësohen tre certifikime kryesore: faza e projektimit duhet të ndjekë standardin funksional të sigurisë ISO 26262, faza e rrjedhës dhe paketimit duhet të ndjekë AEC-Q001 ~ 004 dhe IATF16949, si si dhe gjatë fazës së testimit të certifikimit Ndiqni AEC-Q100/Q104.
Midis tyre, ISO 26262 përcakton katër nivelet e sigurisë të ASIL, nga i ulët në të lartë, A, B, C dhe D; AEC-Q100 ndahet në katër nivele besueshmërie, nga i ulët në të lartë, përkatësisht 3, 2, 1 dhe 0, 3, 2, 1 dhe 0 Thelbi Certifikimi i serisë AEC-Q100 zakonisht zgjat 1-2 vjet, ndërsa Certifikimi ISO 26262 është më i vështirë dhe cikli është më i gjatë.
Aplikimi i MCU në industrinë e automjeteve elektrike inteligjente
Aplikimi i MCU në industrinë e automobilave është shumë i gjerë. Për shembull, tavolina e përparme është aplikacioni nga aksesorët e trupit, sistemet e fuqisë, shasia, argëtimi i informacionit të automjetit dhe drejtimi inteligjent. Me ardhjen e epokës së automjeteve elektrike inteligjente, kërkesa e njerëzve për produkte MCU do të jetë edhe më e fortë.
Elektricizimi:
1. Sistemi i menaxhimit të baterive BMS: BMS duhet të kontrollojë ngarkimin dhe shkarkimin, temperaturën dhe balancimin e baterisë. Bordi kryesor i kontrollit kërkon një MCU, dhe çdo tastierë skllav gjithashtu kërkon një MCU;
2.VCU kontrolluesi i automjetit: Menaxhimi i energjisë së automjeteve elektrike ka nevojë për të rritur kontrolluesin e automjetit, dhe në të njëjtën kohë është i pajisur me MCU 32-bit të nivelit të lartë, të cilët janë të ndryshëm nga planet e çdo fabrike;
3.Kontrolluesi i motorit / kontrolluesi i kutisë së shpejtësisë: zëvendësimi i stokut, kontrolli i inverterit të automjeteve elektrike MCU kontrollues alternativ i motorit të vajit të automjetit. Për shkak të shpejtësisë së lartë të motorit, reduktuesi duhet të ngadalësohet. Kontrolluesi i kutisë së marsheve.
Inteligjenca:
1. Aktualisht, tregu vendas i automobilave është ende në fazën e depërtimit me shpejtësi të lartë L2. Nga konsideratat gjithëpërfshirëse të kostos dhe performancës, OEM rrit funksionin ADAS që ende miraton një arkitekturë të shpërndarë. Me rritjen e shkallës së ngarkimit, MCU e përpunimit të informacionit të sensorit gjithashtu rritet në përputhje me rrethanat.
2. Për shkak të rritjes së numrit të funksioneve të kabinës, roli i çipave me energji të reja më të larta po bëhet gjithnjë e më i rëndësishëm dhe statusi përkatës i MCU ka rënë.
Artizanatit
Vetë MCU ka kërkesa prioritare për fuqinë llogaritëse dhe nuk ka kërkesa të larta për procese të avancuara. Në të njëjtën kohë, vetë ruajtja e integruar e tij kufizon gjithashtu përmirësimin e procesit MCU. Përdorni procesin 28 nm me produktet MCU. Specifikimet e rregulloreve të automjeteve janë kryesisht vaferë 8 inç. Disa prodhues, veçanërisht IDM, kanë filluar të transplantohen në një platformë 12 inç.
Proceset aktuale 28nm dhe 40nm janë rrjedha kryesore e tregut.
Ndërmarrjet tipike brenda dhe jashtë vendit
Krahasuar me MCU-të e konsumit dhe industriale, MCU-ja e nivelit të makinës ka kërkesa më të larta për sa i përket mjedisit të funksionimit, besueshmërisë dhe ciklit të furnizimit. Për më tepër, është e vështirë të hysh, kështu që struktura e tregut të MCU është relativisht e përqendruar në përgjithësi. Në vitin 2021, pesë kompanitë më të mira të MCU në botë përbënin 82%.
Aktualisht, MCU e nivelit të makinave të vendit tim është ende në periudhën e prezantimit dhe zinxhiri i furnizimit ka potencial të madh për tokën dhe alternativat e brendshme.
Koha e postimit: Korrik-08-2023
