Jaunumi - Motora līmeņa MCU zināšanu ķemmēšana

Tradicionālajam degvielas transportlīdzeklim ir vajadzīgas aptuveni 500 līdz 600 mikroshēmas, un apmēram 1000 vieglu jauktu automašīnu, plug-in hibrīdiem un tīri elektriskiem transportlīdzekļiem ir nepieciešamas vismaz 2000 mikroshēmas.

Tas nozīmē, ka viedo elektrisko transportlīdzekļu straujās attīstības procesā ir turpinājis pieaugt ne tikai pieprasījums pēc progresīvu procesu mikroshēmām, bet arī turpinās pieaugt pieprasījums pēc tradicionālajām mikroshēmām. Šis ir MCU. Papildus velosipēdu skaita pieaugumam domēna kontrolleris rada arī jaunu pieprasījumu pēc augstas drošības, augstas uzticamības un augstas skaitļošanas jaudas MCU.

MCU, MicroController Unit, kas pazīstams kā vienas mikroshēmas mikrodators/mikrokontrolleris/vienas mikroshēmas mikrodators, integrē CPU, atmiņu un perifērijas funkcijas vienā mikroshēmā, veidojot mikroshēmas līmeņa datoru ar vadības funkciju. To galvenokārt izmanto, lai panāktu signālu apstrādi un kontroli. Inteliģentās vadības sistēmas kodols.

MCU un automobiļu elektronika, rūpniecība, datori un tīkli, plaša patēriņa elektronika, sadzīves tehnika un lietiskais internets ir cieši saistīti ar mūsu dzīvi. Automobiļu elektronika ir lielākais automobiļu elektronikas tirgus, un automašīnu elektroni veido 33 % visā pasaulē.

MCU struktūra

MCU galvenokārt sastāv no centrālā procesora CPU, atmiņas (ROM un RAM), ievades un izvades I/O interfeisa, seriālā porta, skaitītāja utt.

CPU: Centrālā procesora bloks, centrālais procesors, ir MCU galvenā sastāvdaļa. Komponentu komponenti var pabeigt datu aritmētiskās loģikas darbību, bitu mainīgo apstrādi un datu pārraides darbību. Vadības daļas koordinē darbu noteiktā laikā secīgi, lai analizētu un izpildītu instrukcijas.

ROM: Tikai lasāmatmiņa ir programmu atmiņa, kas tiek izmantota ražotāju rakstīto programmu glabāšanai. Informācija tiek lasīta nesagraujošā veidā. Esence

RAM: Brīvpiekļuves atmiņa ir datu atmiņa, kas tieši apmainās ar datiem ar centrālo procesoru, un datus nevar uzturēt pēc strāvas padeves zuduma. Programmu var rakstīt un lasīt jebkurā darbības laikā, ko parasti izmanto kā pagaidu datu glabāšanas līdzekli operētājsistēmām vai citām darbojošām programmām.

CPU un MCU attiecības:

CPU ir darbības vadības kodols. Papildus centrālajam procesoram MCU satur arī ROM vai RAM, kas ir mikroshēmas līmeņa mikroshēma. Izplatītākās ir SOC (System On Chip), ko sauc par sistēmas līmeņa mikroshēmām, kuras var saglabāt un palaist sistēmas līmeņa kodu, darbināt QNX, Linux un citas operētājsistēmas, tostarp vairākas procesoru vienības (CPU+GPU+DSP+NPU+atmiņa). +interfeisa vienība).

MCU cipari

Skaitlis attiecas uz katra apstrādes datu MCU platumu. Jo lielāks ciparu skaits, jo spēcīgāka ir MCU datu apstrādes jauda. Pašlaik svarīgākie ir 8, 16 un 32 cipari, no kuriem 32 biti veido visvairāk un strauji aug.

Automobiļu elektronikas lietojumprogrammās 8 bitu MCU izmaksas ir zemas un viegli attīstāmas. Pašlaik to galvenokārt izmanto salīdzinoši vienkāršai vadībai, piemēram, apgaismojumam, lietus ūdenim, logiem, sēdekļiem un durvīm. Tomēr sarežģītākiem aspektiem, piemēram, instrumentu displeju, transportlīdzekļu izklaides informācijas sistēmām, jaudas kontroles sistēmām, šasiju, braukšanas palīgsistēmām utt., galvenokārt 32 bitu, un iterācijas automobiļu elektrifikācijas, inteliģences un tīklu evolūciju, skaitļošanas jauda prasības MCU arī kļūst arvien augstākas.

MCU automašīnas autentifikācija

Pirms MCU piegādātāja ienāk OEM piegādes ķēdes sistēmā, parasti ir jāpabeidz trīs galvenās sertifikācijas: projektēšanas stadijai ir jāatbilst funkcionālās drošības standartam ISO 26262, plūsmas un iepakošanas posmam ir jāatbilst AEC-Q001 ~ 004 un IATF16949. kā arī sertifikācijas testēšanas posmā Sekojiet AEC-Q100/Q104.

Tostarp ISO 26262 nosaka četrus ASIL drošības līmeņus, no zema līdz augstam, A, B, C un D; AEC-Q100 ir sadalīts četros uzticamības līmeņos: no zema līdz augstam, attiecīgi 3, 2, 1 un 0, 3, 2, 1 un 0 Essence AEC-Q100 sērijas sertifikācija parasti ilgst 1-2 gadus, savukārt ISO 26262 sertifikācija ir grūtāka, un cikls ir garāks.

MCU pielietojums viedo elektrisko transportlīdzekļu nozarē

MCU pielietojums automobiļu rūpniecībā ir ļoti plašs. Piemēram, priekšējais galds ir lietojumprogramma no virsbūves piederumiem, barošanas sistēmām, šasijas, transportlīdzekļa informācijas izklaides un inteliģentas braukšanas. Līdz ar viedo elektrisko transportlīdzekļu laikmeta atnākšanu cilvēku pieprasījums pēc MCU produktiem būs vēl lielāks.

Elektrība:

1. Akumulatoru vadības sistēma BMS: BMS ir jākontrolē uzlāde un izlāde, temperatūra un akumulatora balansēšana. Galvenajā vadības panelī ir nepieciešams MCU, un katrai vergu konsolei ir nepieciešams arī viens MCU;

2.Transportlīdzekļa kontrolieris VCU: elektriskā transportlīdzekļa enerģijas pārvaldībai ir jāpalielina transportlīdzekļa kontrolieris, un tajā pašā laikā tas ir aprīkots ar 32 bitu augstākās klases MCU, kas atšķiras no katras rūpnīcas plāniem;

3.Dzinēja kontrolleris/pārnesumkārbas kontrolierisPapildus komplektācija: krājumu maiņa, elektromobiļa invertora vadība MCU alternatīvās eļļas transportlīdzekļa dzinēja regulators. Lielā motora ātruma dēļ reduktoru nepieciešams palēnināt. Ātrumkārbas kontrolieris.

Informācija:

1. Pašlaik vietējais automobiļu tirgus joprojām ir L2 ātrgaitas izplatības stadijā. Ņemot vērā visaptverošos izmaksu un veiktspējas apsvērumus, OEM palielina ADAS funkcija joprojām pieņem izplatītu arhitektūru. Palielinoties ielādes ātrumam, attiecīgi palielinās arī sensora informācijas apstrādes MCU.

2. Pateicoties pieaugošajam kabīnes funkciju skaitam, arvien svarīgāka kļūst augstākas jaunās enerģijas mikroshēmu loma, un atbilstošais MCU statuss ir samazinājies.

Amatniecība

Pašam MCU ir prioritāras prasības attiecībā uz skaitļošanas jaudu, un tai nav augstas prasības progresīviem procesiem. Tajā pašā laikā tā iebūvētā iegultā krātuve arī ierobežo MCU procesa uzlabošanu. Izmantojiet 28 nm procesu ar MCU produktiem. Transportlīdzekļa noteikumu specifikācijas galvenokārt ir 8 collu vafeles. Daži ražotāji, īpaši IDM, ir sākuši pārstādīt uz 12 collu platformu.

Pašreizējie 28 nm un 40 nm procesi ir galvenais tirgus.

Tipiski uzņēmumi gan mājās, gan ārvalstīs

Salīdzinot ar patēriņa un rūpnieciskās klases MCU, automobiļu līmeņa MCU ir augstākas prasības attiecībā uz darbības vidi, uzticamību un piegādes ciklu. Turklāt ir grūti iekļūt, tāpēc MCU tirgus struktūra kopumā ir samērā koncentrēta. 2021. gadā pieci vadošie MCU uzņēmumi pasaulē veidoja 82%.