Vadības klases mikroshēmas ieviešana
Vadības mikroshēma galvenokārt attiecas uz MCU (mikrokontrollera bloku), tas ir, mikrokontrolleri, kas pazīstams arī kā viena mikroshēma, ir paredzēts, lai atbilstoši samazinātu CPU frekvenci un specifikācijas, un atmiņa, taimeris, A/D pārveidotājs, pulkstenis, I/O ports un seriālā komunikācija un citi funkcionālie moduļi un saskarnes ir integrētas vienā mikroshēmā. Pateicoties termināļa vadības funkcijai, tai ir tādas priekšrocības kā augsta veiktspēja, zems enerģijas patēriņš, programmējamība un augsta elastība.
Transportlīdzekļa gabarīta līmeņa MCU diagramma
Saskaņā ar IC Insights datiem, automobiļu rūpniecība ir ļoti svarīga mikrokontrolleru (MCU) pielietojuma joma. 2019. gadā globālais MCU pielietojums automobiļu elektronikā veidoja aptuveni 33%. Katrā augstas klases automašīnā izmantoto MCUS skaits ir tuvu 100, sākot no braukšanas datoriem, LCD instrumentiem līdz dzinējiem, šasijai, lieliem un maziem automašīnas komponentiem, kuriem nepieciešama MCU vadība.
Sākumā 8 bitu un 16 bitu MCUS galvenokārt tika izmantoti automašīnās, taču, nepārtraukti uzlabojoties automobiļu elektronizācijai un intelektam, pieaug arī nepieciešamo MCUS skaits un kvalitāte. Pašlaik 32 bitu MCUS īpatsvars automobiļu MCUS ir sasniedzis aptuveni 60%, un ARM Cortex sērijas kodols, pateicoties tā zemajām izmaksām un lieliskajai jaudas kontrolei, ir automobiļu MCU ražotāju galvenā izvēle.
Automobiļu mikrokontrolleru (MCU) galvenie parametri ietver darba spriegumu, darba frekvenci, zibatmiņas un RAM ietilpību, taimera moduli un kanāla numuru, ADC moduli un kanāla numuru, seriālās komunikācijas saskarnes veidu un numuru, ieejas un izejas I/O portu numuru, darba temperatūru, korpusa formu un funkcionālās drošības līmeni.
Sadalot pa CPU bitiem, automobiļu MCUS galvenokārt var iedalīt 8 bitu, 16 bitu un 32 bitu versijās. Līdz ar procesa modernizāciju 32 bitu MCUS izmaksas turpina kristies, un tagad tie ir kļuvuši par galveno praksi, pakāpeniski aizstājot lietojumprogrammas un tirgus, kuros agrāk dominēja 8/16 bitu MCUS.
Pēc pielietojuma jomas automobiļu MCU var iedalīt virsbūves, jaudas, šasijas, kabīnes un inteliģentās braukšanas jomā. Kabīnes un inteliģentās piedziņas jomā MCU ir nepieciešama liela skaitļošanas jauda un ātrdarbīgas ārējās komunikācijas saskarnes, piemēram, CAN FD un Ethernet. Virsbūves jomā ir nepieciešams arī liels skaits ārējo komunikācijas saskarņu, taču MCU skaitļošanas jaudas prasības ir relatīvi zemas, savukārt jaudas un šasijas jomā ir nepieciešama augstāka darba temperatūra un funkcionālās drošības līmenis.
Šasijas domēna vadības mikroshēma
Šasijas joma ir saistīta ar transportlīdzekļa vadīšanu un sastāv no transmisijas sistēmas, piedziņas sistēmas, stūres sistēmas un bremžu sistēmas. Tā sastāv no piecām apakšsistēmām: stūres, bremzēšanas, pārnesumu pārslēgšanas, droseles un piekares sistēmas. Attīstoties automobiļu intelektam, uztveres atpazīšana, lēmumu plānošana un inteliģento transportlīdzekļu vadības izpilde ir šasijas jomas galvenās sistēmas. Stūrēšana pa vadu un piedziņa pa vadu ir automātiskās braukšanas izpildes galvenās sastāvdaļas.
(1) Darba prasības
Šasijas domēna vadības bloks (ECU) izmanto augstas veiktspējas, mērogojamu funkcionālās drošības platformu un atbalsta sensoru klasterizāciju un daudzu asu inerciālos sensorus. Pamatojoties uz šo pielietojuma scenāriju, šasijas domēna vadības blokam (MCU) tiek piedāvātas šādas prasības:
· Augstas frekvences un lielas skaitļošanas jaudas prasības, galvenā frekvence nav mazāka par 200 MHz un skaitļošanas jauda nav mazāka par 300 DMIPS
· Zibatmiņas atmiņas ietilpība nav mazāka par 2 MB, ar koda Flash un datu Flash fizisko nodalījumu;
· RAM ne mazāk kā 512 KB;
· Augstas funkcionālās drošības līmeņa prasības, var sasniegt ASIL-D līmeni;
· Atbalsta 12 bitu precizitātes ADC;
· Atbalsta 32 bitu augstas precizitātes, augstas sinhronizācijas taimeri;
· Atbalsta daudzkanālu CAN-FD;
· Atbalsta ne mazāk kā 100M Ethernet;
· Uzticamība ne zemāka par AEC-Q100 Grade1;
· Atbalsta tiešsaistes jaunināšanu (OTA);
· Atbalsta programmaparatūras verifikācijas funkciju (valsts slepenais algoritms);
(2) Veiktspējas prasības
· Kodola daļa:
I. Kodola frekvence: tas ir, pulksteņa frekvence kodola darbības laikā, ko izmanto, lai attēlotu kodola digitālā impulsa signāla svārstību ātrumu, un galvenā frekvence nevar tieši attēlot kodola aprēķina ātrumu. Kodola darbības ātrums ir saistīts arī ar kodola cauruļvadu, kešatmiņu, instrukciju kopu utt.
II. Skaitļošanas jauda: DMIPS parasti var izmantot novērtēšanai. DMIPS ir mērvienība, kas mēra MCU integrētās etalona programmas relatīvo veiktspēju testēšanas laikā.
· Atmiņas parametri:
I. Koda atmiņa: atmiņa, ko izmanto koda glabāšanai;
II. Datu atmiņa: atmiņa, ko izmanto datu glabāšanai;
III.RAM: Atmiņa, ko izmanto pagaidu datu un koda glabāšanai.
· Sakaru kopne: ieskaitot speciālo automašīnu kopni un parasto sakaru kopni;
· Augstas precizitātes perifērijas ierīces;
· Darba temperatūra;
(3) Rūpnieciskais modelis
Tā kā dažādu autoražotāju izmantotā elektriskā un elektroniskā arhitektūra atšķirsies, atšķirsies arī šasijas jomas komponentu prasības. Tā kā vienas automašīnu rūpnīcas dažādiem modeļiem ir atšķirīga konfigurācija, šasijas zonas ECU izvēle būs atšķirīga. Šīs atšķirības radīs atšķirīgas MCU prasības šasijas jomai. Piemēram, Honda Accord izmanto trīs šasijas jomas MCU mikroshēmas, bet Audi Q7 - aptuveni 11 šasijas jomas MCU mikroshēmas. 2021. gadā Ķīnas zīmolu vieglo automašīnu ražošana bija aptuveni 10 miljoni, no kuriem vidējais pieprasījums pēc velosipēdu šasijas jomas MCUS ir 5, un kopējais tirgus ir sasniedzis aptuveni 50 miljonus. Galvenie MCUS piegādātāji visā šasijas jomā ir Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI un ST. Šie pieci starptautiskie pusvadītāju pārdevēji veido vairāk nekā 99% no šasijas jomas MCUS tirgus.
(4) Nozares šķēršļi
No galvenā tehniskā viedokļa šasijas domēna komponenti, piemēram, EPS, EPB, ESC, ir cieši saistīti ar vadītāja dzīvības drošību, tāpēc šasijas domēna MCU funkcionālās drošības līmenis ir ļoti augsts, būtībā ASIL-D līmeņa prasības. Šis MCU funkcionālās drošības līmenis Ķīnā nav spēkā. Papildus funkcionālās drošības līmenim šasijas komponentu pielietojuma scenārijos ir ļoti augstas prasības attiecībā uz MCU frekvenci, skaitļošanas jaudu, atmiņas ietilpību, perifērijas veiktspēju, perifērijas precizitāti un citiem aspektiem. Šasijas domēna MCU ir radījis ļoti augstu nozares barjeru, kas vietējiem MCU ražotājiem ir jāapstrīd un jāpārvar.
Runājot par piegādes ķēdi, šasijas domēna komponentu vadības mikroshēmai nepieciešamo augstfrekvences un augstas skaitļošanas jaudas prasību dēļ vafeļu ražošanas procesam un procesam tiek izvirzītas samērā augstas prasības. Pašlaik šķiet, ka, lai izpildītu MCU frekvences prasības virs 200 MHz, ir nepieciešams vismaz 55 nm process. Šajā ziņā vietējā MCU ražošanas līnija nav pabeigta un nav sasniegusi masveida ražošanas līmeni. Starptautiskie pusvadītāju ražotāji būtībā ir pieņēmuši IDM modeli, un vafeļu lietuvju ziņā pašlaik atbilstošās iespējas ir tikai TSMC, UMC un GF. Vietējie mikroshēmu ražotāji visi ir uzņēmumi bez fabrikas, un vafeļu ražošanā un jaudas nodrošināšanā pastāv izaicinājumi un noteikti riski.
Galvenajos skaitļošanas scenārijos, piemēram, autonomajā braukšanā, tradicionālos vispārējas nozīmes centrālos procesorus ir grūti pielāgot mākslīgā intelekta skaitļošanas prasībām to zemās skaitļošanas efektivitātes dēļ, un mākslīgā intelekta mikroshēmām, piemēram, GPU, FPGA un ASIC, ir lieliska veiktspēja perifērijā un mākonī ar savām īpašībām, un tās tiek plaši izmantotas. No tehnoloģiju tendenču viedokļa GPU īstermiņā joprojām būs dominējošā mākslīgā intelekta mikroshēma, un ilgtermiņā ASIC ir galīgais virziens. No tirgus tendenču viedokļa globālais pieprasījums pēc mākslīgā intelekta mikroshēmām saglabās strauju izaugsmes impulsu, un mākoņa un perifērijas mikroshēmām ir lielāks izaugsmes potenciāls, un paredzams, ka tirgus izaugsmes temps nākamajos piecos gados būs tuvu 50%. Lai gan vietējo mikroshēmu tehnoloģiju pamati ir vāji, straujā mākslīgā intelekta lietojumprogrammu attīstība rada iespējas vietējo mikroshēmu uzņēmumu tehnoloģiju un spēju izaugsmei. Autonomajai braukšanai ir stingras prasības attiecībā uz skaitļošanas jaudu, aizkavi un uzticamību. Pašlaik galvenokārt tiek izmantoti GPU+FPGA risinājumi. Paredzams, ka ASIC, pateicoties algoritmu stabilitātei un datu vadītai, iegūs tirgus vietu.
Centrālā procesora (CPU) mikroshēmā ir nepieciešams daudz vietas atzaru prognozēšanai un optimizācijai, saglabājot dažādus stāvokļus, lai samazinātu uzdevumu pārslēgšanas latentumu. Tas padara to arī piemērotāku loģikas vadībai, seriālajai darbībai un vispārēja tipa datu operācijām. Piemēram, GPU un centrālais procesors (CPU) salīdzinājumā ar centrālo procesoru (CPU) izmanto lielu skaitu skaitļošanas vienību un garu cauruļvadu, tikai ļoti vienkāršu vadības loģiku un likvidē kešatmiņu. CPU ne tikai aizņem daudz vietas kešatmiņā, bet tam ir arī sarežģīta vadības loģika un daudzas optimizācijas shēmas, salīdzinot ar skaitļošanas jaudu, kas ir tikai neliela daļa no tās.
Jaudas domēna vadības mikroshēma
Jaudas domēna kontrolieris ir inteliģenta spēka piedziņas pārvaldības ierīce. Ar CAN/FLEXRAY palīdzību tiek panākta transmisijas pārvaldība, akumulatora pārvaldība, ģeneratora regulēšanas uzraudzība, galvenokārt izmantojot spēka piedziņas optimizācijai un vadībai, vienlaikus veicot gan elektriskās, gan intelektiskās kļūmju diagnostikas, gan intelektiskās enerģijas taupīšanas, kopnes komunikācijas un citas funkcijas.
(1) Darba prasības
Jaudas domēna vadības MCU var atbalstīt galvenās jaudas lietojumprogrammas, piemēram, BMS, ar šādām prasībām:
· Augsta galvenā frekvence, galvenā frekvence 600MHz~800MHz
· 4 MB operatīvā atmiņa
· Augstas funkcionālās drošības līmeņa prasības, var sasniegt ASIL-D līmeni;
· Atbalsta daudzkanālu CAN-FD;
· Atbalsta 2G Ethernet;
· Uzticamība ne zemāka par AEC-Q100 Grade1;
· Atbalsta programmaparatūras verifikācijas funkciju (valsts slepenais algoritms);
(2) Veiktspējas prasības
Augsta veiktspēja: Produkts integrē ARM Cortex R5 divkodolu bloķēšanas pakāpju centrālo procesoru un 4 MB iebūvēto SRAM, lai atbalstītu pieaugošās skaitļošanas jaudas un atmiņas prasības automobiļu lietojumprogrammām. ARM Cortex-R5F centrālais procesors ar frekvenci līdz 800 MHz. Augsta drošība: Transportlīdzekļa specifikācijas uzticamības standarts AEC-Q100 sasniedz 1. pakāpi, un ISO26262 funkcionālās drošības līmenis sasniedz ASIL D. Divkodolu bloķēšanas pakāpju centrālais procesors var sasniegt līdz pat 99% diagnostikas pārklājumu. Iebūvētais informācijas drošības modulis integrē patiesu nejaušo skaitļu ģeneratoru, AES, RSA, ECC, SHA un aparatūras paātrinātājus, kas atbilst attiecīgajiem valsts un uzņēmumu drošības standartiem. Šo informācijas drošības funkciju integrācija var apmierināt tādu lietojumprogrammu vajadzības kā droša palaišana, droša saziņa, droša programmaparatūras atjaunināšana un jaunināšana.
Ķermeņa zonas kontroles mikroshēma
Virsbūves zona galvenokārt ir atbildīga par dažādu virsbūves funkciju kontroli. Attīstoties transportlīdzeklim, arī virsbūves zonas kontrolieris kļūst arvien lielāks. Lai samazinātu kontroliera izmaksas un transportlīdzekļa svaru, ir nepieciešams integrēt visas funkcionālās ierīces, sākot no automašīnas priekšējās daļas, vidējās daļas un aizmugurējās daļas, piemēram, aizmugurējo bremžu lukturi, aizmugurējo gabarītlukturi, aizmugurējo durvju slēdzeni un pat dubulto balstiekārtu, vienotā kontrollerī.
Virsbūves zonas kontrolieris parasti integrē BCM, PEPS, TPMS, Gateway un citas funkcijas, bet var paplašināt arī sēdekļa regulēšanu, atpakaļskata spoguļa vadību, gaisa kondicionēšanas vadību un citas funkcijas, nodrošinot visaptverošu un vienotu katra izpildmehānisma pārvaldību, saprātīgu un efektīvu sistēmas resursu sadali. Virsbūves zonas kontrolierim ir daudz funkciju, kā parādīts tālāk, taču tās neaprobežojas tikai ar šeit uzskaitītajām.
(1) Darba prasības
Automobiļu elektronikas galvenās prasības attiecībā uz MCU vadības mikroshēmām ir labāka stabilitāte, uzticamība, drošība, reāllaika un citas tehniskās īpašības, kā arī lielāka skaitļošanas veiktspēja un atmiņas ietilpība, kā arī zemākas enerģijas patēriņa indeksa prasības. Virsbūves zonas kontrolieris ir pakāpeniski pārgājis no decentralizētas funkcionālas izvietošanas uz lielu kontrolieri, kas integrē visus virsbūves elektronikas pamatpiedziņas, galvenās funkcijas, gaismas, durvis, logus utt. Virsbūves zonas vadības sistēmas dizains integrē apgaismojumu, logu tīrītāju mazgāšanas ierīces, centrālās vadības durvju slēdzenes, logus un citas vadības ierīces, PEPS viedās atslēgas, enerģijas pārvaldību utt. Kā arī vārtejas CAN, paplašināmo CANFD un FLEXRAY, LIN tīklu, Ethernet saskarni un moduļu izstrādes un projektēšanas tehnoloģiju.
Kopumā iepriekš minēto vadības funkciju darba prasības MCU galvenajai vadības mikroshēmai virsbūves zonā galvenokārt atspoguļojas skaitļošanas un apstrādes veiktspējas, funkcionālās integrācijas, komunikācijas saskarnes un uzticamības aspektos. Runājot par specifiskām prasībām, dažādu funkcionālo pielietojumu scenāriju, piemēram, elektrisko logu, automātisko sēdekļu, elektriskās aizmugurējās durvis un citu virsbūves pielietojumu, funkcionālo atšķirību dēļ joprojām pastāv augstas efektivitātes motora vadības vajadzības, šādām virsbūves pielietojumu vajadzībām ir nepieciešams MCU integrēt FOC elektronisko vadības algoritmu un citas funkcijas. Turklāt dažādiem virsbūves pielietojumu scenārijiem ir atšķirīgas prasības attiecībā uz mikroshēmas saskarnes konfigurāciju. Tāpēc parasti ir jāizvēlas virsbūves zonas MCU atbilstoši konkrētā pielietojuma scenārija funkcionālajām un veiktspējas prasībām, un, pamatojoties uz to, visaptveroši jāizmēra produkta izmaksas, veiktspēja, piegādes iespējas, tehniskais serviss un citi faktori.
(2) Veiktspējas prasības
Ķermeņa zonas vadības MCU mikroshēmas galvenie atskaites indikatori ir šādi:
Veiktspēja: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, iebūvēta 8KB instrukciju kešatmiņa, atbalsta zibatmiņas paātrinājuma vienības izpildes programmu 0 wait.
Lielas ietilpības šifrēta atmiņa: līdz 512 KB eFlash, atbalsta šifrētu krātuvi, nodalījumu pārvaldību un datu aizsardzību, atbalsta ECC verifikāciju, 100 000 dzēšanas reižu, 10 gadu datu saglabāšanas laiku; 144 KB SRAM, atbalsta aparatūras paritāti.
Integrētas bagātīgas komunikācijas saskarnes: atbalsta daudzkanālu GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP un citas saskarnes.
Integrēts augstas veiktspējas simulators: atbalsta 12 bitu 5 Msps ātrgaitas ADC, no sliedes līdz sliedei neatkarīgu operacionālo pastiprinātāju, ātrgaitas analogo salīdzinātāju, 12 bitu 1 Msps DAC; atbalsta no ārējas ieejas neatkarīgu atsauces sprieguma avotu, daudzkanālu kapacitatīvo skārientaustiņu; ātrgaitas DMA kontrolieri.
Atbalsta iekšējo RC vai ārējo kristāla pulksteņa ieeju, augstas uzticamības atiestatīšanu.
Iebūvēts kalibrēšanas RTC reāllaika pulkstenis, atbalsta garā gada mūžīgo kalendāru, trauksmes notikumus, periodisku modināšanu.
Atbalsta augstas precizitātes laika skaitītāju.
Aparatūras līmeņa drošības funkcijas: šifrēšanas algoritma aparatūras paātrināšanas dzinējs, kas atbalsta AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 algoritmus; zibatmiņas atmiņas šifrēšana, vairāku lietotāju nodalījumu pārvaldība (MMU), TRNG patieso nejaušo skaitļu ģenerators, CRC16/32 darbība; rakstīšanas aizsardzības (WRP) un vairāku lasīšanas aizsardzības (RDP) līmeņu (L0/L1/L2) atbalsts; drošības startēšanas, programmu šifrēšanas lejupielādes un drošības atjauninājumu atbalsts.
Atbalsta pulksteņa atteices uzraudzību un pretdemontāžas uzraudzību.
96 bitu UID un 128 bitu UCID.
Ļoti uzticama darba vide: 1,8 V ~ 3,6 V / -40 ℃ ~ 105 ℃.
(3) Rūpnieciskais modelis
Virsbūves laukuma elektroniskās sistēmas ir agrīnā izaugsmes stadijā gan ārvalstu, gan vietējos uzņēmumos. Ārvalstu uzņēmumiem, piemēram, BCM, PEPS, durvju un logu, sēdekļu vadības un citu vienas funkcijas produktu jomā, ir dziļa tehniskā uzkrāšanās, savukārt lielajiem ārvalstu uzņēmumiem ir plašs produktu līniju klāsts, kas liek pamatu sistēmu integrācijas produktu izstrādei. Vietējiem uzņēmumiem ir noteiktas priekšrocības jaunu enerģijas transportlīdzekļu virsbūvju pielietošanā. Piemēram, BYD jaunajā enerģijas transportlīdzeklī virsbūves laukums ir sadalīts kreisajā un labajā zonā, un sistēmas integrācijas produkts ir pārkārtots un definēts. Tomēr virsbūves laukuma vadības mikroshēmu ziņā galvenais MCU piegādātājs joprojām ir Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST un citi starptautiski mikroshēmu ražotāji, un vietējiem mikroshēmu ražotājiem pašlaik ir maza tirgus daļa.
(4) Nozares šķēršļi
No komunikācijas viedokļa notiek tradicionālās arhitektūras — hibrīdarhitektūras — galīgās transportlīdzekļa datoru platformas evolūcijas process. Galvenais ir komunikācijas ātruma maiņa, kā arī pamata skaitļošanas jaudas cenu samazināšana ar augstu funkcionālo drošību, un nākotnē ir iespējams pakāpeniski realizēt dažādu funkciju savietojamību pamata kontroliera elektroniskajā līmenī. Piemēram, virsbūves laukuma kontrolieris var integrēt tradicionālās BCM, PEPS un pulsācijas novēršanas funkcijas. Salīdzinoši runājot, virsbūves laukuma vadības mikroshēmas tehniskās barjeras ir zemākas nekā jaudas laukumā, kabīnes laukumā utt., un tiek sagaidīts, ka vietējās mikroshēmas uzņemsies vadošo lomu, panākot lielu izrāvienu virsbūves jomā un pakāpeniski īstenojot vietējo aizstāšanu. Pēdējos gados vietējais MCU virsbūves priekšējā un aizmugurējā montāžas tirgū ir piedzīvojis ļoti labu attīstības impulsu.
Kabīnes vadības mikroshēma
Elektrifikācija, intelekts un tīklošana ir paātrinājušas automobiļu elektroniskās un elektriskās arhitektūras attīstību domēna vadības virzienā, un arī kabīne strauji attīstās no transportlīdzekļa audio un video izklaides sistēmas uz viedo kabīni. Kabīne ir aprīkota ar cilvēka un datora mijiedarbības saskarni, taču neatkarīgi no tā, vai tā ir iepriekšējā informācijas un izklaides sistēma vai pašreizējā viedā kabīne, papildus jaudīgai SOC ar skaitļošanas ātrumu tai ir nepieciešams arī augstas reāllaika MCU, lai apstrādātu datu mijiedarbību ar transportlīdzekli. Pakāpeniska programmatūras definētu transportlīdzekļu, OTA un Autosar popularizācija viedajā kabīnē padara MCU resursu prasības kabīnē arvien augstākas. Īpaši atspoguļojas pieaugošajā pieprasījumā pēc FLASH un RAM ietilpības, pieaug arī PIN skaita pieprasījums, sarežģītākām funkcijām ir nepieciešamas spēcīgākas programmu izpildes iespējas, kā arī bagātīgāka kopnes saskarne.
(1) Darba prasības
Salona MCU galvenokārt realizē sistēmas jaudas pārvaldību, ieslēgšanas laika pārvaldību, tīkla pārvaldību, diagnostiku, transportlīdzekļa datu mijiedarbību, taustiņu, fona apgaismojuma pārvaldību, audio DSP/FM moduļa pārvaldību, sistēmas laika pārvaldību un citas funkcijas.
Mikrokontrolleru bloka resursu prasības:
· Galvenajai frekvencei un skaitļošanas jaudai ir noteiktas prasības, galvenā frekvence nav mazāka par 100 MHz, un skaitļošanas jauda nav mazāka par 200 DMIPS;
· Zibatmiņas atmiņas ietilpība nav mazāka par 1 MB, ar koda Flash un datu Flash fizisko nodalījumu;
· RAM ne mazāk kā 128 KB;
· Augstas funkcionālās drošības līmeņa prasības, var sasniegt ASIL-B līmeni;
· Atbalsta daudzkanālu ADC;
· Atbalsta daudzkanālu CAN-FD;
· Transportlīdzekļu regulējuma pakāpe AEC-Q100 1. pakāpe;
· Atbalsta tiešsaistes jaunināšanu (OTA), Flash atbalsta divu banku pakalpojumus;
· Lai atbalstītu drošu palaišanu, ir nepieciešams SHE/HSM — viegla līmeņa un augstāka līmeņa informācijas šifrēšanas dzinējs;
· PIN kodu skaits nav mazāks par 100 PIN kodiem;
(2) Veiktspējas prasības
IO atbalsta plaša sprieguma barošanas avotu (5,5 V ~ 2,7 V), IO ports atbalsta pārsprieguma izmantošanu;
Daudzi signāla ieejas svārstās atkarībā no barošanas avota akumulatora sprieguma, un var rasties pārspriegums. Pārspriegums var uzlabot sistēmas stabilitāti un uzticamību.
Atmiņas dzīve:
Automašīnas dzīves cikls ir vairāk nekā 10 gadi, tāpēc automašīnas MCU programmu glabāšanai un datu glabāšanai ir nepieciešams ilgāks kalpošanas laiks. Programmu glabāšanai un datu glabāšanai ir nepieciešamas atsevišķas fiziskās nodalījumi, un programmu glabātuve ir jādzēš retāk, tāpēc izturība > 10K, savukārt datu glabātuve ir jādzēš biežāk, tāpēc tai ir nepieciešams lielāks dzēšanas reižu skaits. Skatiet datu zibatmiņas indikatoru izturība > 100K, 15 gadi (<1K), 10 gadi (<100K).
Komunikācijas kopnes saskarne;
Transportlīdzekļa autobusu sakaru slodze kļūst arvien lielāka, tāpēc tradicionālais CAN CAN vairs neatbilst komunikācijas pieprasījumam, un pieprasījums pēc ātrgaitas CAN-FD autobusiem kļūst arvien lielāks, un CAN-FD atbalsts pakāpeniski ir kļuvis par MCU standartu.
(3) Rūpnieciskais modelis
Pašlaik vietējo viedās kabīnes mikrokontrolleru (MCU) īpatsvars joprojām ir ļoti zems, un galvenie piegādātāji joprojām ir NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip un citi starptautiski MCU ražotāji. Vairāki vietējie MCU ražotāji jau ir piedalījušies izkārtojumā, taču tirgus sniegums vēl ir jāredz.
(4) Nozares šķēršļi
Viedās kabīnes automašīnas regulēšanas līmenis un funkcionālās drošības līmenis nav relatīvi augsts, galvenokārt pateicoties uzkrātajām zināšanām un nepieciešamībai pēc nepārtrauktas produktu iterācijas un uzlabošanas. Tajā pašā laikā, tā kā vietējās rūpnīcās nav daudz MCU ražošanas līniju, process ir relatīvi atpalicis, un valsts ražošanas piegādes ķēdes sasniegšanai nepieciešams laiks, un var būt augstākas izmaksas, un konkurences spiediens ar starptautiskajiem ražotājiem ir lielāks.
Vietējās vadības mikroshēmas pielietojums
Automašīnu vadības mikroshēmas galvenokārt ir balstītas uz automašīnu MCU, un vietējie vadošie uzņēmumi, piemēram, Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Zhaoyi Innovation, Jiefa Technology, Xinchi Technology, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, National Technology u.c., visiem ir automašīnu mēroga MCU produktu secības, kas ir ārvalstu gigantu produktu etaloni, un pašlaik tie balstās uz ARM arhitektūru. Daži uzņēmumi ir veikuši arī RISC-V arhitektūras izpēti un izstrādi.
Pašlaik vietējās transportlīdzekļu vadības domēna mikroshēma galvenokārt tiek izmantota automobiļu frontālās iekraušanas tirgū, un tā ir pielietota automašīnām virsbūves un informācijas un izklaides jomā, savukārt šasijas, jaudas jomā un citās jomās to joprojām dominē ārvalstu mikroshēmu giganti, piemēram, stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments un Microchip Semiconductor, un tikai daži vietējie uzņēmumi ir realizējuši masveida ražošanas pielietojumus. Pašlaik vietējais mikroshēmu ražotājs Chipchi 2022. gada aprīlī laidīs klajā augstas veiktspējas vadības mikroshēmu E3 sērijas produktus, kuru pamatā ir ARM Cortex-R5F, ar funkcionālās drošības līmeni, kas sasniedz ASIL D, temperatūras līmeni, kas atbalsta AEC-Q100 1. pakāpi, CPU frekvenci līdz 800 MHz, ar līdz pat 6 CPU kodoliem. Tas ir augstākās veiktspējas produkts esošajā masveida ražošanas transportlīdzekļu mērierīču MCU, aizpildot robu vietējā augstas klases augsta drošības līmeņa transportlīdzekļu mērierīču MCU tirgū, ar augstu veiktspēju un augstu uzticamību, to var izmantot BMS, ADAS, VCU, vadu šasijās, instrumentos, HUD, viedajos atpakaļskata spoguļos un citās galvenajās transportlīdzekļu vadības jomās. Vairāk nekā 100 klientu ir izmantojuši E3 produktu dizainam, tostarp GAC, Geely u.c.
Vietējo kontrolieru galveno produktu pielietojums
Publicēšanas laiks: 2023. gada 19. jūlijs
