Ավանդական վառելիքով աշխատող տրանսպորտային միջոցը պահանջում է մոտ 500-600 չիպ, իսկ մոտ 1000 թեթև խառը շարժիչով մեքենաները, հիբրիդային և մաքուր էլեկտրական տրանսպորտային միջոցները՝ առնվազն 2000 չիպ։
Սա նշանակում է, որ խելացի էլեկտրական մեքենաների արագ զարգացման գործընթացում ոչ միայն շարունակել է աճել առաջադեմ պրոցեսային չիպերի պահանջարկը, այլև կշարունակի աճել ավանդական չիպերի պահանջարկը։ Սա միկրոկառավարիչն է։ Հեծանիվների թվի աճից բացի, դոմեյնային կառավարիչը նաև նոր պահանջարկ է առաջացնում միկրոկառավարիչների բարձր անվտանգության, բարձր հուսալիության և բարձր հաշվողական հզորության նկատմամբ։
MCU-ն, միկրոկառավարիչի միավորը, որը հայտնի է որպես միաչիպային միկրոհամակարգիչ/միկրոկառավարիչ/միաչիպային միկրոհամակարգիչ, ինտեգրում է կենտրոնական պրոցեսորը, հիշողությունը և ծայրամասային գործառույթները մեկ չիպի վրա՝ կառավարման գործառույթով չիպային մակարդակի համակարգիչ ստեղծելու համար: Այն հիմնականում օգտագործվում է ազդանշանի մշակման և կառավարման համար: Ինտելեկտուալ կառավարման համակարգի միջուկն է:
ՄԿՈՒ-ները և ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկան, արդյունաբերությունը, համակարգիչներն ու ցանցերը, սպառողական էլեկտրոնիկան, կենցաղային տեխնիկան և իրերի ինտերնետը սերտորեն կապված են մեր կյանքի հետ: Ավտոմեքենաների էլեկտրոնիկան ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի ամենամեծ շուկան է, և ավտոմեքենաների էլեկտրոնները կազմում են համաշխարհային մասշտաբով 33%-ը:
MCU կառուցվածքը
MCU-ն հիմնականում կազմված է կենտրոնական պրոցեսորի CPU-ից, օպերատիվ հիշողությունից (ROM և RAM), մուտքային և ելքային I/O ինտերֆեյսից, հաջորդական միացքից, հաշվիչից և այլն:
Կենտրոնական պրոցեսորԿենտրոնական պրոցեսորը միկրոսխեմայի ներսում գտնվող հիմնական բաղադրիչն է։ Բաղադրիչ բաղադրիչները կարող են կատարել տվյալների թվաբանական-տրամաբանական գործողությունները, բիթային փոփոխականների մշակումը և տվյալների փոխանցման գործողությունները։ Կառավարման մասերը համակարգում են աշխատանքը որոշակի ժամանակի համաձայն՝ հրահանգները վերլուծելու և կատարելու համար։
ROMՄիայն ընթերցման հիշողությունը ծրագրային հիշողություն է, որն օգտագործվում է արտադրողների կողմից գրված ծրագրերը պահելու համար: Տեղեկատվությունը կարդացվում է ոչ դեստրուկտիվ եղանակով: Էությունը
RAMՊատահական մուտքի հիշողությունը տվյալների հիշողություն է, որն անմիջապես տվյալներ է փոխանակում պրոցեսորի հետ, և տվյալները չեն կարող պահպանվել էլեկտրաէներգիայի անջատումից հետո: Ծրագիրը կարող է գրվել և կարդացվել աշխատանքի ընթացքում ցանկացած պահի, որը սովորաբար օգտագործվում է որպես օպերացիոն համակարգերի կամ այլ գործող ծրագրերի ժամանակավոր տվյալների պահպանման միջոց:
CPU-ի և MCU-ի միջև կապը.
CPU-ն գործառնական կառավարման միջուկն է: Բացի CPU-ից, MCU-ն պարունակում է նաև ROM կամ RAM, որը չիպի մակարդակի չիպ է: Հաճախակի օգտագործվող չիպերն են SOC-ը (System On Chip), որոնք կոչվում են համակարգային մակարդակի չիպեր և կարող են պահպանել և գործարկել համակարգային մակարդակի կոդ, գործարկել QNX, Linux և այլ օպերացիոն համակարգեր, ներառյալ բազմաթիվ պրոցեսորային միավորներ (CPU+GPU+DSP+NPU+պահեստավորում+միջերեսային միավոր):
MCU թվանշաններ
Թիվը վերաբերում է յուրաքանչյուր MCU-ի տվյալների մշակման լայնությանը։ Որքան մեծ է թվանշանների քանակը, այնքան մեծ է MCU-ի տվյալների մշակման հզորությունը։ Ներկայումս ամենակարևորը 8, 16 և 32 թվանշաններն են, որոնցից 32 բիթերը կազմում են ամենամեծ մասը և արագորեն աճում են։
Ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի կիրառություններում 8-բիթային MCU-ի արժեքը ցածր է և հեշտ է մշակել: Ներկայումս այն հիմնականում օգտագործվում է համեմատաբար պարզ կառավարման համար, ինչպիսիք են լուսավորությունը, անձրևաջրերը, պատուհանները, նստատեղերը և դռները: Այնուամենայնիվ, ավելի բարդ ասպեկտների համար, ինչպիսիք են գործիքների ցուցադրումը, տրանսպորտային միջոցների ժամանցի տեղեկատվական համակարգերը, հզորության կառավարման համակարգերը, շասսին, վարորդին օժանդակող համակարգերը և այլն, հիմնականում օգտագործվում է 32-բիթային և ավտոմոբիլային էլեկտրաֆիկացման, ինտելեկտի և ցանցային իտերացիոն էվոլյուցիայի համար: MCU-ի հաշվողական հզորության պահանջները նույնպես ավելի ու ավելի են աճում:
MCU մեքենայի նույնականացում
Մինչև MCU մատակարարի OEM մատակարարման շղթայի համակարգ մուտք գործելը, ընդհանուր առմամբ անհրաժեշտ է անցնել երեք հիմնական հավաստագրումներ՝ նախագծման փուլը պետք է համապատասխանի ֆունկցիոնալ անվտանգության ISO 26262 ստանդարտին, հոսքի և փաթեթավորման փուլը պետք է համապատասխանի AEC-Q001 ~ 004 և IATF16949 ստանդարտներին, ինչպես նաև հավաստագրման փորձարկման փուլում՝ AEC-Q100/Q104 ստանդարտներին։
Դրանց թվում ISO 26262-ը սահմանում է ASIL-ի չորս անվտանգության մակարդակները՝ ցածրից մինչև բարձր, A, B, C և D։ AEC-Q100-ը բաժանված է չորս հուսալիության մակարդակների՝ ցածրից մինչև բարձր, համապատասխանաբար 3, 2, 1 և 0, 3, 2, 1 և 0։ Էությունը՝ AEC-Q100 շարքի հավաստագրումը սովորաբար տևում է 1-2 տարի, մինչդեռ ISO 26262 հավաստագրումն ավելի դժվար է, և ցիկլն ավելի երկար է։
MCU-ի կիրառումը խելացի էլեկտրական մեքենաների արդյունաբերության մեջ
Ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ միկրոկառավարիչի կիրառումը շատ լայն է: Օրինակ՝ առջևի սեղանը կիրառվում է թափքի պարագաներից, էներգահամակարգերից, շասսիից, տրանսպորտային միջոցի տեղեկատվական-զվարճանքի և ինտելեկտուալ վարման համար: Խելացի էլեկտրական մեքենաների դարաշրջանի գալուստով մարդկանց պահանջարկը միկրոկառավարիչի արտադրանքի նկատմամբ ավելի մեծ կլինի:
Էլեկտրացում:
1. Մարտկոցի կառավարման համակարգ BMSBMS-ը պետք է վերահսկի լիցքավորումն ու լիցքաթափումը, ջերմաստիճանը և մարտկոցի հավասարակշռությունը: Գլխավոր կառավարման վահանակը պահանջում է միկրոկառավարիչ (MCU), և յուրաքանչյուր ենթակա կոնսոլը նույնպես պահանջում է մեկ միկրոկառավարիչ (MCU):
2.Տրանսպորտային միջոցի կառավարիչի VCUԷլեկտրական տրանսպորտային միջոցների էներգիայի կառավարումը պետք է մեծացնի տրանսպորտային միջոցի կառավարիչը, և միևնույն ժամանակ այն հագեցած է 32-բիթանոց բարձրակարգ միկրոկառավարիչներով, որոնք տարբերվում են յուրաքանչյուր գործարանի ծրագրերից։
3.Շարժիչի կարգավորիչ/փոխանցման տուփի կարգավորիչ: պահեստային փոխարինում, էլեկտրական մեքենայի ինվերտորային կառավարման միկրոկառավարիչի այլընտրանքային յուղի շարժիչի կառավարիչ: Շարժիչի բարձր արագության պատճառով ռեդուկտորը պետք է դանդաղեցվի: Փոխանցման տուփի կառավարիչ:
Հետախուզություն.
1. Ներկայումս ներքին ավտոմեքենաների շուկան դեռևս գտնվում է L2 բարձր արագության ներթափանցման փուլում: Հաշվի առնելով համապարփակ արժեքը և կատարողականությունը, OEM-ը մեծացնում է ADAS ֆունկցիան դեռևս ընդունում է բաշխված ճարտարապետություն: Բեռնման արագության աճին զուգընթաց, համապատասխանաբար մեծանում է նաև սենսորային տեղեկատվության մշակման MCU-ն:
2. Օդաչուի խցիկի ֆունկցիաների թվի աճի պատճառով, բարձր նոր էներգիայի չիպերի դերը դառնում է ավելի ու ավելի կարևոր, և համապատասխան MCU-ի կարգավիճակը նվազել է։
Արհեստ
MCU-ն ինքնին ունի հաշվողական հզորության առաջնահերթ պահանջներ և բարձր պահանջներ չունի առաջադեմ գործընթացների համար: Միևնույն ժամանակ, դրա ներկառուցված պահեստային հիշողությունը նույնպես սահմանափակում է MCU գործընթացի կատարելագործումը: MCU արտադրանքի հետ օգտագործեք 28 նմ պրոցեսը: Տրանսպորտային միջոցների կանոնակարգերի պահանջները հիմնականում 8 դյույմանոց թիթեղներ են: Որոշ արտադրողներ, մասնավորապես IDM-ները, սկսել են տեղափոխվել 12 դյույմանոց հարթակի վրա:
Ներկայիս 28 նմ և 40 նմ պրոցեսները շուկայի հիմնական միտումն են։
Տիպիկ ձեռնարկություններ տանը և արտերկրում
Սպառողական և արդյունաբերական կարգի միկրոկառավարիչների համեմատ, ավտոմեքենայի մակարդակի միկրոկառավարիչներն ունեն ավելի բարձր պահանջներ՝ շահագործման միջավայրի, հուսալիության և մատակարարման ցիկլի առումով։ Բացի այդ, մուտք գործելը դժվար է, ուստի միկրոկառավարիչների շուկայի կառուցվածքը ընդհանուր առմամբ համեմատաբար կենտրոնացված է։ 2021 թվականին աշխարհի առաջատար հինգ միկրոկառավարիչներն կազմել են 82%։
Ներկայումս իմ երկրի ավտոմեքենաների մակարդակի MCU-ն դեռևս ներդրման փուլում է, և մատակարարման շղթան մեծ ներուժ ունի ցամաքային և կենցաղային այլընտրանքայնացման համար։
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-08-2023
