Традиційний транспортний засіб вимагає від 500 до 600 чіпів, а близько 1000 легких змішаних автомобілів, гібридів і електромобілів потребують принаймні 2000 чіпів.
Це означає, що в процесі стрімкого розвитку інтелектуальних електромобілів зростатиме не лише попит на мікросхеми передового процесу, але й на традиційні мікросхеми.Це MCU.На додаток до збільшення кількості велосипедів, контролер домену також створює новий попит на високий рівень безпеки, високу надійність і високу обчислювальну потужність MCU.
MCU, блок мікроконтролера, відомий як однокристальний мікрокомп’ютер/мікроконтролер/однокристальний мікрокомп’ютер, об’єднує центральний процесор, пам’ять і периферійні функції на одному чіпі для створення комп’ютера на рівні чіпа з функцією керування.Він в основному використовується для обробки сигналів і керування.Ядро інтелектуальної системи управління.
MCU та автомобільна електроніка, промисловість, комп’ютери та мережі, побутова електроніка, побутова техніка та Інтернет речей тісно пов’язані з нашим життям.Автомобільна електроніка є найбільшим ринком автомобільної електроніки, і автомобільні електроніки становлять 33% у всьому світі.
Структура MCU
MCU в основному складається з ЦП центрального процесора, пам’яті (ROM і RAM), інтерфейсу введення та виведення, послідовного порту, лічильника тощо.
ЦП: Центральний процесор, центральний процесор, є основним компонентом мікроконтролера.Компоненти компонента можуть виконувати арифметичну логічну операцію даних, обробку бітових змінних і операцію передачі даних.Органи управління координують роботу відповідно до певного часу послідовно для аналізу та виконання вказівок.
ROM: постійна пам’ять – це пам’ять програм, яка використовується для зберігання програм, написаних виробниками.Інформація зчитується неруйнівним способом.суть
ОЗП: оперативна пам’ять – це пам’ять даних, яка безпосередньо обмінюється даними з центральним процесором, і дані не можуть зберігатися після зникнення живлення.Програма може бути записана та прочитана в будь-який час під час роботи, яка зазвичай використовується як тимчасовий носій даних для операційних систем або інших запущених програм.
Взаємозв'язок між CPU і MCU:
Центральний процесор є ядром операційного контролю.Окрім центрального процесора, MCU також містить ROM або RAM, що є мікросхемою рівня чіпа.Поширеними є SOC (System On Chip), які називаються чіпами системного рівня, які можуть зберігати та запускати код системного рівня, запускати QNX, Linux та інші операційні системи, включаючи багатопроцесорні блоки (CPU+GPU +DSP+NPU+storage). +блок інтерфейсу).
Цифри MCU
Число відноситься до ширини MCU кожного обробляючого даних.Чим більша кількість цифр, тим сильніша здатність MCU до обробки даних.В даний час найважливішими є 8, 16 і 32 цифри, з яких 32 біти займають найбільше і швидко зростають.
У додатках автомобільної електроніки вартість 8-бітного MCU низька, і її легко розробити.В даний час він в основному використовується для відносно простого керування, наприклад, освітленням, дощовою водою, вікнами, сидіннями та дверима.Однак для більш складних аспектів, таких як дисплей приладів, розважальні інформаційні системи автомобіля, системи керування потужністю, шасі, системи допомоги водієві тощо, переважно 32-розрядні, і ітераційна еволюція автомобільної електрифікації, інтелекту та мереж, обчислювальна потужність вимоги до MCU також стають все вищими.
Аутентифікація автомобіля MCU
Перш ніж постачальник MCU увійде в систему постачання OEM, зазвичай необхідно пройти три основні сертифікації: етап проектування повинен відповідати стандарту функціональної безпеки ISO 26262, етап потоку та пакування повинен відповідати AEC-Q001 ~ 004 і IATF16949, оскільки а також під час етапу сертифікаційного тестування Дотримуйтесь AEC-Q100/Q104.
Серед них ISO 26262 визначає чотири рівні безпеки ASIL, від низького до високого, A, B, C і D;AEC-Q100 поділяється на чотири рівні надійності, від низького до високого, 3, 2, 1 і 0 відповідно, 3, 2, 1 і 0 Суть. Сертифікація серії AEC-Q100 зазвичай займає 1-2 роки, тоді як Сертифікація ISO 26262 складніша, а цикл довший.
Застосування MCU в промисловості інтелектуальних електромобілів
Застосування MCU в автомобільній промисловості дуже широке.Наприклад, передній стіл - це додаток із аксесуарів для кузова, систем живлення, шасі, інформаційних розваг транспортного засобу та інтелектуального водіння.З настанням ери розумних електромобілів попит людей на продукцію MCU зросте ще більше.
Електризація:
1. Система керування батареєю BMS: BMS потрібно контролювати заряд і розряд, температуру та баланс акумулятора.Для основної плати керування потрібен MCU, а для кожної підлеглої консолі також потрібен один MCU;
2.Автомобільний контролер VCU: Управління енергією електромобіля потребує збільшення контролера автомобіля, і в той же час він оснащений 32-розрядними мікроконтролерами високого класу, які відрізняються від планів кожного заводу;
3.Контролер двигуна/КПП: запасна заміна, керування інвертором електромобіля MCU, альтернативне масло, контролер двигуна автомобіля.Через високу швидкість двигуна редуктор потрібно сповільнити.Контролер коробки передач.
Інтелект:
1. В даний час вітчизняний автомобільний ринок все ще перебуває на стадії високошвидкісного проникнення L2.Виходячи з комплексних міркувань вартості та продуктивності, OEM збільшує функцію ADAS, яка все ще приймає розподілену архітектуру.Зі збільшенням швидкості завантаження відповідно збільшується і MCU обробки інформації датчика.
2. У зв’язку зі збільшенням кількості функцій кабіни, роль чіпів з більш високою енергією стає все більш важливою, і відповідний статус MCU знизився.
Ремесло
Сам MCU має пріоритетні вимоги до обчислювальної потужності і не має високих вимог до передових процесів.У той же час його вбудоване сховище також обмежує вдосконалення процесу MCU.Використовуйте 28-нм техпроцес із продуктами MCU.Технічні характеристики транспортних засобів в основному стосуються 8-дюймових пластин.Деякі виробники, особливо IDM, почали пересаджувати на 12-дюймову платформу.
Поточні 28-нм і 40-нм процеси є основними на ринку.
Типові підприємства в країні та за кордоном
Порівняно з споживчими та промисловими MCU, MCU рівня автомобіля має вищі вимоги щодо робочого середовища, надійності та циклу постачання.Крім того, важко увійти, тому ринкова структура MCU загалом відносно концентрована.У 2021 році на п’ятірку провідних компаній MCU у світі припадало 82%.
Наразі MCU на рівні автомобілів у моїй країні все ще перебуває на етапі впровадження, і ланцюжок постачання має великий потенціал для наземної та внутрішньої альтернативи.
Час публікації: 08 липня 2023 р