Ավանդական վառելիքով աշխատող մեքենայի համար պահանջվում է մոտ 500-ից 600 չիպեր, իսկ մոտ 1000 թեթեւ խառը մեքենաների, plug-in հիբրիդների և մաքուր էլեկտրական մեքենաների համար պահանջվում է առնվազն 2000 չիպեր:
Սա նշանակում է, որ խելացի էլեկտրական մեքենաների արագ զարգացման գործընթացում ոչ միայն առաջադեմ պրոցեսային չիպերի պահանջարկը շարունակել է աճել, այլև ավանդական չիպերի պահանջարկը կշարունակի աճել։Սա MCU-ն է:Բացի հեծանիվների քանակի ավելացումից, տիրույթի կարգավորիչը նաև նոր պահանջարկ է բերում բարձր անվտանգության, բարձր հուսալիության և բարձր հաշվողական հզորության MCU-ի համար:
MCU, MicroController Unit, որը հայտնի է որպես մեկ չիպային միկրոհամակարգիչ/միկրոկառավարիչ/մեկ չիպ միկրոհամակարգիչ, ինտեգրում է պրոցեսորը, հիշողությունը և ծայրամասային գործառույթները մեկ չիպի վրա՝ ձևավորելով չիպի մակարդակի համակարգիչ՝ կառավարման գործառույթով:Այն հիմնականում օգտագործվում է ազդանշանի մշակման և վերահսկման հասնելու համար:Խելացի կառավարման համակարգի առանցքը:
MCU-ները և ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկան, արդյունաբերությունը, համակարգիչները և ցանցերը, սպառողական էլեկտրոնիկան, կենցաղային տեխնիկան և իրերի ինտերնետը սերտորեն կապված են մեր կյանքի հետ:Car Electronics-ը ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի ամենամեծ շուկան է, և մեքենաների էլեկտրոնները կազմում են աշխարհում 33%:
MCU կառուցվածքը
MCU-ն հիմնականում բաղկացած է կենտրոնական պրոցեսորային պրոցեսորից, հիշողությունից (ROM և RAM), մուտքային և ելքային I/O ինտերֆեյսից, սերիական պորտից, հաշվիչից և այլն:
CPUԿենտրոնական պրոցեսոր, կենտրոնական պրոցեսոր, MCU-ի հիմնական բաղադրիչն է:Բաղադրիչի բաղադրիչները կարող են լրացնել տվյալների թվաբանական տրամաբանական գործողությունը, բիթերի փոփոխական մշակումը և տվյալների փոխանցման գործողությունը:Վերահսկիչ մասերը համակարգում են աշխատանքը որոշակի ժամանակի համաձայն՝ հաջորդաբար վերլուծելու և հրահանգները կատարելու համար:
ROMՄիայն կարդալու հիշողությունը ծրագրային հիշողություն է, որն օգտագործվում է արտադրողների կողմից գրված ծրագրերը պահելու համար:Տեղեկատվությունը կարդացվում է ոչ կործանարար եղանակով։Բնահյութ
RAMՊատահական մուտքի հիշողությունը տվյալների հիշողություն է, որն ուղղակիորեն տվյալներ է փոխանակում պրոցեսորի հետ, և տվյալները չեն կարող պահպանվել հոսանքի կորստից հետո:Ծրագիրը կարող է գրվել և կարդալ ցանկացած պահի, երբ աշխատում է, որը սովորաբար օգտագործվում է որպես տվյալների պահպանման ժամանակավոր միջոց օպերացիոն համակարգերի կամ այլ գործող ծրագրերի համար:
CPU-ի և MCU-ի միջև փոխհարաբերությունները.
CPU-ն գործառնական հսկողության առանցքն է:Բացի CPU-ից, MCU-ն պարունակում է նաև ROM կամ RAM, որը չիպի մակարդակի չիպ է:Տարածվածներն են SOC (System On Chip), որոնք կոչվում են համակարգի մակարդակի չիպեր, որոնք կարող են պահել և գործարկել համակարգի մակարդակի ծածկագիրը, գործարկել QNX, Linux և այլ օպերացիոն համակարգեր, ներառյալ բազմաթիվ պրոցեսորային միավորներ (CPU+GPU+DSP+NPU+storage): + ինտերֆեյսի միավոր):
MCU թվեր
Թիվը վերաբերում է յուրաքանչյուր մշակող տվյալների MCU-ի լայնությանը:Որքան մեծ է թվանշանների թիվը, այնքան մեծ է MCU տվյալների մշակման հզորությունը:Ներկայումս ամենակարևորը 8, 16 և 32 թվանշաններն են, որոնցից ամենաշատը բաժին է ընկնում 32 բիթին և արագ աճում:
Ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի կիրառություններում 8-բիթանոց MCU-ի արժեքը ցածր է և հեշտ մշակվող:Ներկայումս այն հիմնականում օգտագործվում է համեմատաբար պարզ հսկողության համար, ինչպիսիք են լուսավորությունը, անձրևաջրերը, պատուհանները, նստատեղերը և դռները:Այնուամենայնիվ, ավելի բարդ ասպեկտների համար, ինչպիսիք են գործիքների ցուցադրումը, տրանսպորտային միջոցների ժամանցի տեղեկատվական համակարգերը, էներգիայի կառավարման համակարգերը, շասսիները, վարորդական աջակցության համակարգերը և այլն, հիմնականում 32-բիթանոց և ավտոմոբիլային էլեկտրիֆիկացման, հետախուզության և ցանցի կրկնվող էվոլյուցիան, հաշվողական հզորությունը: MCU-ի պահանջները նույնպես գնալով բարձրանում են:
MCU մեքենայի նույնականացում
Նախքան MCU մատակարարի մուտքը OEM մատակարարման շղթայի համակարգ, ընդհանուր առմամբ անհրաժեշտ է լրացնել երեք հիմնական սերտիֆիկացում. նախագծման փուլը պետք է համապատասխանի ISO 26262 ֆունկցիոնալ անվտանգության ստանդարտին, հոսքի և փաթեթավորման փուլը պետք է համապատասխանի AEC-Q001 ~ 004 և IATF16949 ստանդարտներին, քանի որ. ինչպես նաև հավաստագրման փորձարկման փուլում Հետևեք AEC-Q100/Q104-ին:
Դրանցից 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, 3, 2, 1 և 0, համապատասխանաբար, 3, 2, 1 և 0 Էություն AEC-Q100 սերիայի հավաստագրումը սովորաբար տևում է 1-2 տարի, մինչդեռ ISO 26262 հավաստագրումն ավելի դժվար է, և ցիկլը ավելի երկար է:
MCU-ի կիրառումը խելացի էլեկտրական մեքենաների արդյունաբերության մեջ
MCU-ի կիրառումը ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ շատ լայն է:Օրինակ՝ առջևի սեղանը թափքի պարագաների, էներգահամակարգերի, շասսիի, մեքենայի տեղեկատվական ժամանցի և խելացի վարելու հավելվածն է:Խելացի էլեկտրական մեքենաների դարաշրջանի գալուստով մարդկանց պահանջարկը MCU արտադրանքի նկատմամբ ավելի կուժեղանա:
Էլեկտրականացում:
1. Մարտկոցի կառավարման համակարգ BMSBMS-ը պետք է վերահսկի լիցքավորումը և լիցքաթափումը, ջերմաստիճանը և մարտկոցի հավասարակշռումը:Հիմնական կառավարման վահանակը պահանջում է MCU, և յուրաքանչյուր ստրուկ կոնսոլ պահանջում է նաև մեկ MCU;
2.Ավտոմեքենայի վերահսկիչ VCUԷլեկտրական մեքենաների էներգիայի կառավարումը պետք է մեծացնի մեքենայի կարգավորիչը, և միևնույն ժամանակ այն հագեցած է 32-բիթանոց բարձրակարգ MCU-ներով, որոնք տարբերվում են յուրաքանչյուր գործարանի պլաններից.
3.Շարժիչի կարգավորիչ / փոխանցման տուփի կարգավորիչՊահեստի փոխարինում, էլեկտրական մեքենայի ինվերտորի կառավարում MCU այլընտրանքային նավթային մեքենայի շարժիչի կարգավորիչ:Շարժիչի բարձր արագության պատճառով կրճատիչը պետք է դանդաղեցվի:Փոխանցման տուփի վերահսկիչ:
Խելք:
1. Ներկայում ներքին ավտոմոբիլային շուկան դեռ գտնվում է L2 գերարագ ներթափանցման փուլում:Համապարփակ ծախսերի և կատարողականի նկատառումներից ելնելով, OEM-ը մեծացնում է ADAS ֆունկցիան, որը դեռևս ընդունում է բաշխված ճարտարապետություն:Բեռնման արագության աճի հետ համապատասխանաբար աճում է նաև սենսորային տեղեկատվության մշակման MCU-ն:
2. Խցիկի խցիկի գործառույթների աճող թվի պատճառով ավելի ու ավելի է կարևորվում ավելի բարձր նոր էներգիայի չիպերի դերը, և համապատասխան MCU կարգավիճակը նվազել է:
Արհեստ
MCU-ն ինքնին ունի հաշվողական հզորության առաջնահերթ պահանջներ և չունի բարձր պահանջներ առաջադեմ գործընթացների համար:Միևնույն ժամանակ, դրա ներկառուցված ներկառուցված պահեստն ինքնին նույնպես սահմանափակում է MCU գործընթացի բարելավումը:Օգտագործեք 28 նմ գործընթացը MCU արտադրանքների հետ:Տրանսպորտային միջոցների կանոնակարգերի բնութագրերը հիմնականում 8 դյույմանոց վաֆլիներ են:Որոշ արտադրողներ, հատկապես IDM-ը, սկսել են փոխպատվաստվել 12 դյույմ հարթակի վրա:
Ներկայիս 28 նմ և 40 նմ պրոցեսները շուկայի հիմնական ուղղությունն են:
Տիպիկ ձեռնարկություններ տանը և արտերկրում
Սպառման և արդյունաբերական կարգի MCU-ների համեմատ, մեքենայի մակարդակի MCU-ն ավելի բարձր պահանջներ ունի աշխատանքային միջավայրի, հուսալիության և մատակարարման ցիկլի առումով:Բացի այդ, մուտքը դժվար է, ուստի MCU-ի շուկայական կառուցվածքն ընդհանուր առմամբ համեմատաբար կենտրոնացված է:2021 թվականին աշխարհի MCU ընկերությունների լավագույն հնգյակը կազմել է 82%:
Ներկայումս իմ երկրի ավտոմոբիլային մակարդակի MCU-ն դեռ ներդրման փուլում է, և մատակարարման շղթան մեծ ներուժ ունի հողի և ներքին այլընտրանքայինացման համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-08-2023