Un vehículo de combustible tradicional require entre 500 e 600 chips, e uns 1.000 coches mixtos lixeiros, híbridos enchufables e vehículos eléctricos puros requiren polo menos 2.000 chips.
Isto significa que no proceso de desenvolvemento rápido dos vehículos eléctricos intelixentes, non só a demanda de chips de procesos avanzados continuou a aumentar, senón que tamén a demanda de chips tradicionais seguirá aumentando. Este é o MCU. Ademais do aumento do número de bicicletas, o controlador de dominio tamén trae unha nova demanda de MCU de alta seguridade, alta fiabilidade e alta potencia informática.
MCU, MicroController Unit, coñecida como microordenador de chip único/microcontrolador/microordenador de chip único, integra a CPU, a memoria e as funcións de periféricos nun único chip para formar un ordenador a nivel de chip con función de control. Utilízase principalmente para conseguir o procesamento e control do sinal. O núcleo do sistema de control intelixente.
Os MCU e a electrónica do automóbil, a industria, os ordenadores e redes, os produtos electrónicos de consumo, os electrodomésticos e a Internet das cousas están moi relacionados coas nosas vidas. A electrónica do automóbil é o mercado máis grande da electrónica para automóbiles e os electróns dos automóbiles representan o 33% a nivel mundial.
Estrutura MCU
O MCU está composto principalmente por CPU do procesador central, memoria (ROM e RAM), interface de entrada e saída de E/S, porto serie, contador, etc.
CPU: Unidade de procesamento central, un procesador central, é o compoñente central dentro do MCU. Os compoñentes dos compoñentes poden completar a operación lóxica aritmética de datos, o procesamento de variables de bits e a operación de transmisión de datos. As partes de control coordinan o traballo de acordo cun tempo determinado secuencialmente para analizar e executar as instrucións.
ROM: A memoria de só lectura é unha memoria de programa que se usa para almacenar programas escritos polos fabricantes. A información é lida de forma non destrutiva. Esencia
RAM: Memoria de acceso aleatorio, é unha memoria de datos que intercambia datos directamente coa CPU, e os datos non se poden manter despois de perder a enerxía. O programa pódese escribir e ler en calquera momento durante a execución, que normalmente se usa como medio de almacenamento temporal de datos para sistemas operativos ou outros programas en execución.
Relación entre CPU e MCU:
A CPU é o núcleo do control operativo. Ademais da CPU, o MCU tamén contén ROM ou RAM, que é un chip a nivel de chip. Os comúns son SOC (System On Chip), que se denominan chips de nivel de sistema que poden almacenar e executar código a nivel de sistema, executar QNX, Linux e outros sistemas operativos, incluíndo varias unidades de procesador (CPU + GPU + DSP + NPU + almacenamento). + unidade de interface).
Díxitos MCU
O número refírese ao ancho da MCU de cada datos de procesamento. Canto maior sexa o número de díxitos, maior será a capacidade de procesamento de datos do MCU. Na actualidade, o máis importante son os 8, 16 e 32 díxitos, dos cales 32 bits son os máis importantes e crecen rapidamente.
Nas aplicacións de electrónica de automóbiles, o custo do MCU de 8 bits é baixo e fácil de desenvolver. Na actualidade, utilízase principalmente para un control relativamente sinxelo, como a iluminación, a auga da choiva, as fiestras, os asentos e as portas. Non obstante, para aspectos máis complicados, como a visualización de instrumentos, os sistemas de información de entretemento do vehículo, os sistemas de control de enerxía, o chasis, os sistemas de asistencia á condución, etc., principalmente de 32 bits, e a evolución da iteración da electrificación do automóbil, a intelixencia e as redes, O poder de cómputo os requisitos para MCU tamén son cada vez máis altos.
Autenticación de coche MCU
Antes de que o provedor de MCU entre no sistema da cadea de subministración OEM, é xeralmente necesario completar tres certificacións principais: a fase de deseño debe seguir o estándar de seguridade funcional ISO 26262, a fase de fluxo e embalaxe debe seguir a AEC-Q001 ~ 004 e IATF16949, como así como durante a fase de proba de certificación Siga AEC-Q100/Q104.
Entre eles, a ISO 26262 define os catro niveis de seguridade de ASIL, de baixo a alto, A, B, C e D; A AEC-Q100 divídese en catro niveis de fiabilidade, de baixo a alto, 3, 2, 1 e 0, respectivamente, 3, 2, 1 e 0 Esencia A certificación da serie AEC-Q100 leva xeralmente 1-2 anos, mentres que A certificación ISO 26262 é máis difícil e o ciclo é máis longo.
A aplicación de MCU na industria de vehículos eléctricos intelixentes
A aplicación de MCU na industria do automóbil é moi ampla. Por exemplo, a mesa frontal é a aplicación dos accesorios da carrocería, sistemas de alimentación, chasis, entretemento de información do vehículo e condución intelixente. Coa chegada da era dos vehículos eléctricos intelixentes, a demanda da xente de produtos MCU será aínda máis forte.
Electricización:
1. Sistema de xestión da batería BMS: BMS precisa controlar a carga e descarga, a temperatura e o equilibrio da batería. A placa de control principal require unha MCU, e cada consola escrava tamén require unha MCU;
2.Controlador de vehículo VCU: A xestión da enerxía do vehículo eléctrico debe aumentar o controlador do vehículo e, ao mesmo tempo, está equipado con MCU de gama alta de 32 bits, que son diferentes dos plans de cada fábrica;
3.Controlador do motor/controlador da caixa de cambios: substitución de stock, control de inversor de vehículos eléctricos controlador de motor de vehículos de aceite alternativo MCU. Debido á alta velocidade do motor, o reductor debe ser desacelerado. O controlador da caixa de cambios.
Intelixencia:
1. Actualmente, o mercado do automóbil doméstico aínda está na fase de penetración de alta velocidade L2. A partir das consideracións completas de custo e rendemento, o OEM aumenta a función ADAS aínda adopta unha arquitectura distribuída. Co aumento da taxa de carga, o MCU do procesamento da información do sensor tamén aumenta en consecuencia.
2. Debido ao crecente número de funcións de cabina, o papel dos novos chips de enerxía máis elevados é cada vez máis importante e o estado correspondente da MCU diminuíu.
Artesanía
O propio MCU ten requisitos prioritarios para a potencia de cálculo e non ten requisitos elevados para procesos avanzados. Ao mesmo tempo, o seu propio almacenamento integrado tamén limita a mellora do proceso MCU. Use o proceso de 28 nm cos produtos MCU. As especificacións da normativa de vehículos son principalmente obleas de 8 polgadas. Algúns fabricantes, especialmente IDM, comezaron a ser transplantados nunha plataforma de 12 polgadas.
Os procesos actuais de 28 nm e 40 nm son a corrente principal do mercado.
Empresas típicas na casa e no estranxeiro
En comparación cos MCU de consumo e de grao industrial, o MCU de nivel de coche ten requisitos máis altos en canto a ambiente operativo, fiabilidade e ciclo de subministración. Ademais, é difícil entrar, polo que a estrutura do mercado de MCU está relativamente concentrada en xeral. En 2021, as cinco principais empresas de MCU do mundo representaron o 82%.
Na actualidade, o MCU a nivel de coche do meu país aínda está no período de introdución e a cadea de subministración ten un gran potencial para a alternativa da terra e doméstica.
Hora de publicación: 08-07-2023
