Un vehículo de combustible tradicional require entre 500 e 600 chips, e uns 1.000 coches lixeiros mixtos, híbridos enchufables e vehículos eléctricos puros requiren polo menos 2.000 chips.
Isto significa que, no proceso de rápido desenvolvemento dos vehículos eléctricos intelixentes, non só a demanda de chips de proceso avanzados seguiu aumentando, senón que tamén seguirá aumentando a demanda de chips tradicionais. Trátase da MCU. Ademais do aumento do número de bicicletas, o controlador de dominio tamén trae consigo unha nova demanda de MCU de alta seguridade, alta fiabilidade e alta potencia de cálculo.
Unha MCU, unidade de microcontrolador, coñecida como microcomputadora/microcontroladora/microcomputadora dun só chip, integra a CPU, a memoria e as funcións periféricas nun só chip para formar unha computadora a nivel de chip con función de control. Úsase principalmente para lograr o procesamento e o control de sinais. É o núcleo do sistema de control intelixente.
As MCU e a electrónica automotriz, a industria, os ordenadores e as redes, a electrónica de consumo, os electrodomésticos e a Internet das Cousas están intimamente relacionados coas nosas vidas. A electrónica do automóbil é o maior mercado da electrónica automotriz, e os electróns dos automóbiles representan o 33 % a nivel mundial.
Estrutura da MCU
A MCU está composta principalmente pola CPU do procesador central, a memoria (ROM e RAM), a interface de E/S de entrada e saída, o porto serie, o contador, etc.
CPUA unidade central de procesamento (UCC) é o compoñente central. Os 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 certo tempo de forma secuencial para analizar e executar as instrucións.
ROMA memoria de só lectura é unha memoria de programa que se usa para almacenar programas escritos polos fabricantes. A información lese de forma non destrutiva. Esencia
RAMMemoria de acceso aleatorio: é unha memoria de datos que intercambia datos directamente coa CPU e os datos non se poden manter despois de que se corte a alimentación. O programa pódese escribir e ler en calquera momento mentres se executa, e xeralmente se usa como medio de almacenamento temporal de datos para sistemas operativos ou outros programas en execución.
Relación entre a CPU e a MCU:
A CPU é o núcleo do control operativo. Ademais da CPU, a MCU tamén contén memoria ROM ou RAM, que é un chip a nivel de chip. Os máis habituais son os SOC (System On Chip), que se denominan chips a nivel de sistema e que poden almacenar e executar código a nivel de sistema, executar QNX, Linux e outros sistemas operativos, incluíndo unidades de procesador múltiple (CPU + GPU + DSP + NPU + almacenamento + unidade de interface).
Díxitos da MCU
O número refírese á anchura da MCU que procesa cada dato. Canto maior sexa o número de díxitos, maior será a capacidade de procesamento de datos da MCU. Na actualidade, os máis importantes son os de 8, 16 e 32 díxitos, dos cales os de 32 bits representan a maior parte e medran rapidamente.
Nas aplicacións de electrónica para automóbiles, o custo da MCU de 8 bits é baixo e doado de desenvolver. Na actualidade, úsase principalmente para un control relativamente sinxelo, como a iluminación, a auga de choiva, as fiestras, os asentos e as portas. Non obstante, para aspectos máis complexos, 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 iterativa da electrificación, a intelixencia e as redes de automóbiles. Os requisitos de potencia de cálculo para a MCU tamén son cada vez maiores.
Autenticación de coche MCU
Antes de que o provedor de MCU entre no sistema da cadea de subministración OEM, xeralmente é necesario completar tres certificacións principais: a fase de deseño debe seguir o estándar de seguridade funcional ISO 26262, a fase de fluxo e empaquetado debe seguir o AEC-Q001 ~ 004 e IATF16949, así como durante a fase de probas de certificación debe seguir o AEC-Q100/Q104.
Entre eles, a norma ISO 26262 define os catro niveis de seguridade de ASIL, de baixo a alto, A, B, C e D; 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 xeralmente leva 1-2 anos, mentres que a certificación ISO 26262 é máis difícil e o ciclo é máis longo.
Aplicación de MCU na industria de vehículos eléctricos intelixentes
A aplicación da MCU na industria do automóbil é moi ampla. Por exemplo, a táboa principal é a aplicación desde accesorios de carrozaría, sistemas de enerxía, chasis, entretemento de información de vehículos e condución intelixente. Coa chegada da era dos vehículos eléctricos intelixentes, a demanda da xente de produtos MCU será aínda maior.
Electricización:
1. Sistema de xestión de baterías BMSO BMS precisa controlar a carga e a 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 VCUA xestión de enerxía dos vehículos eléctricos necesita 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 serie, controlador de motor de vehículo con aceite alternativo MCU de control de inversor de vehículos eléctricos. Debido á alta velocidade do motor, é necesario desacelerar o redutor. O controlador da caixa de cambios.
Intelixencia:
1. Na actualidade, o mercado automobilístico nacional aínda se atopa na fase de penetración de alta velocidade L2. Dende as consideracións integrais de custo e rendemento, o fabricante de equipos orixinais (OEM) aumenta a función ADAS e segue adoptando unha arquitectura distribuída. Co aumento da taxa de carga, a MCU do procesamento da información do sensor tamén aumenta en consecuencia.
2. Debido ao crecente número de funcións da cabina de pilotaxe, o papel dos chips de nova enerxía máis altos é cada vez máis importante, e o estado da MCU correspondente diminuíu.
Artesanía
A propia 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. Usa o proceso de 28 nm con produtos MCU. As especificacións das regulacións de vehículos son principalmente obleas de 8 polgadas. Algúns fabricantes, especialmente IDM, comezaron a transplantarse a unha plataforma de 12 polgadas.
Os procesos actuais de 28 nm e 40 nm son os principais do mercado.
Empresas típicas no país e no estranxeiro
En comparación cos MCU de consumo e de grao industrial, os MCU de nivel de automóbil teñen requisitos máis elevados en termos de ambiente operativo, fiabilidade e ciclo de subministración. Ademais, é difícil entrar neles, polo que a estrutura de mercado dos MCU está relativamente concentrada en xeral. En 2021, as cinco principais empresas de MCU do mundo representaron o 82 %.
Na actualidade, a UCM a nivel de automóbil do meu país aínda está en período de introdución e a cadea de subministración ten un gran potencial para a alternativa doméstica e da terra.
Data de publicación: 08-07-2023
