Նորություններ - Ի՞նչ է տրանսպորտային միջոցի մասշտաբի միկրոկառավարիչը։ Մեկ սեղմումով գրագիտություն

Կառավարման դասի չիպի ներդրում
Կառավարման չիպը հիմնականում վերաբերում է MCU-ին (միկրոկառավարիչ միավոր), այսինքն՝ միկրոկառավարիչը, որը հայտնի է նաև որպես մեկ չիպ, նախատեսված է պրոցեսորի հաճախականությունը և տեխնիկական բնութագրերը համապատասխանաբար նվազեցնելու համար, իսկ հիշողությունը, ժամանակաչափը, A/D փոխակերպումը, ժամացույցը, I/O միացքը, սերիական կապը և այլ ֆունկցիոնալ մոդուլներն ու ինտերֆեյսները ինտեգրված են մեկ չիպի վրա։ Տերմինալի կառավարման գործառույթն իրականացնելով՝ այն ունի բարձր արդյունավետության, ցածր էներգիայի սպառման, ծրագրավորման և բարձր ճկունության առավելություններ։
Տրանսպորտային միջոցի չափիչի մակարդակի MCU դիագրամ

Ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը միկրոկառավարիչների (MCU) շատ կարևոր կիրառման ոլորտ է։ IC Insights-ի տվյալների համաձայն՝ 2019 թվականին ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի մեջ MCU-ի համաշխարհային կիրառությունը կազմել է մոտ 33%։ Բարձրակարգ մոդելների յուրաքանչյուր մեքենայի կողմից օգտագործվող MCUS-ների քանակը մոտ 100 է՝ սկսած կառավարման համակարգիչներից, LCD գործիքներից մինչև շարժիչներ, շասսի, մեքենայի մեծ և փոքր բաղադրիչներ, որոնք պահանջում են MCU կառավարում։

Սկզբնական շրջանում 8-բիթային և 16-բիթային MCUS-ները հիմնականում օգտագործվում էին ավտոմեքենաներում, սակայն ավտոմեքենաների էլեկտրոնացման և ինտելեկտի անընդհատ կատարելագործման հետ մեկտեղ, անհրաժեշտ MCUS-ների քանակը և որակը նույնպես աճում են: Ներկայումս ավտոմոբիլային MCUS-ներում 32-բիթային MCUS-ի մասնաբաժինը հասել է մոտ 60%-ի, որից ARM-ի Cortex շարքի միջուկը, իր ցածր գնի և գերազանց հզորության կառավարման շնորհիվ, ավտոմոբիլային MCU արտադրողների հիմնական ընտրությունն է:

Ավտոմոբիլային միկրոսխեմայի հիմնական պարամետրերն են՝ աշխատանքային լարումը, աշխատանքային հաճախականությունը, ֆլեշ հիշողության և օպերատիվ հիշողության տարողությունը, ժամանակաչափի մոդուլը և ալիքի համարը, ADC մոդուլը և ալիքի համարը, սերիական կապի ինտերֆեյսի տեսակը և համարը, մուտքային և ելքային մուտքային/ելքային միացքների համարը, աշխատանքային ջերմաստիճանը, փաթեթի ձևը և ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը։

Բաժնված պրոցեսորի բիթերի վրա, ավտոմոբիլային MCUS-ները կարելի է հիմնականում բաժանել 8 բիթերի, 16 բիթերի և 32 բիթերի: Գործընթացի արդիականացման հետ մեկտեղ, 32-բիթային MCUS-ի արժեքը շարունակում է նվազել, և այժմ այն դարձել է հիմնական, և աստիճանաբար փոխարինում է այն ծրագրերին և շուկաներին, որտեղ նախկինում գերիշխում էր 8/16-բիթային MCUS-ը:

Եթե բաժանենք կիրառման ոլորտի համաձայն, ավտոմոբիլային միկրոկառավարիչը (MCU) կարելի է բաժանել թափքի, հզորության, շասսիի, խցիկի և ինտելեկտուալ վարորդության տիրույթների: Խցիկի և ինտելեկտուալ վարորդության տիրույթների համար միկրոկառավարիչը պետք է ունենա բարձր հաշվողական հզորություն և բարձր արագության արտաքին կապի ինտերֆեյսներ, ինչպիսիք են CAN FD-ն և Ethernet-ը: Թափքի տիրույթը նույնպես պահանջում է մեծ թվով արտաքին կապի ինտերֆեյսներ, սակայն միկրոկառավարիչի հաշվողական հզորության պահանջները համեմատաբար ցածր են, մինչդեռ հզորության և շասսիի տիրույթները պահանջում են ավելի բարձր աշխատանքային ջերմաստիճան և ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակներ:

Շասսիի տիրույթի կառավարման չիպ
Շասսիի ոլորտը կապված է տրանսպորտային միջոցների կառավարման հետ և բաղկացած է փոխանցման համակարգից, կառավարման համակարգից, ղեկային համակարգից և արգելակման համակարգից: Այն բաղկացած է հինգ ենթահամակարգերից՝ ղեկ, արգելակում, փոխանցումատուփ, գազի համակարգ և կախոցի համակարգ: Ավտոմոբիլային ինտելեկտի զարգացման հետ մեկտեղ, ինտելեկտուալ տրանսպորտային միջոցների ընկալման ճանաչումը, որոշումների պլանավորումը և կառավարման իրականացումը շասսիի ոլորտի հիմնական համակարգերն են: Էլեկտրոնային ղեկը և էլեկտրական շարժիչը ավտոմատ վարման գործադիր ավարտի հիմնական բաղադրիչներն են:

(1) Աշխատանքային պահանջներ

Շասսիի տիրույթի ECU-ն օգտագործում է բարձր արդյունավետությամբ, մասշտաբային ֆունկցիոնալ անվտանգության հարթակ և աջակցում է սենսորների կլաստերացմանը և բազմաառանցքային իներցիոն սենսորներին: Այս կիրառման սցենարի հիման վրա շասսիի տիրույթի MCU-ի համար առաջարկվում են հետևյալ պահանջները.

· Բարձր հաճախականության և բարձր հաշվողական հզորության պահանջներ, հիմնական հաճախականությունը ոչ պակաս, քան 200 ՄՀց է, իսկ հաշվողական հզորությունը՝ ոչ պակաս, քան 300 DMIPS
· Ֆլեշ կրիչի տարածքը պետք է լինի ոչ պակաս, քան 2 ՄԲ՝ Flash կոդով և Flash տվյալների ֆիզիկական բաժանմամբ։
· RAM ոչ պակաս, քան 512 ԿԲ;
· Բարձր ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակի պահանջներ, կարող են հասնել ASIL-D մակարդակին։
· Աջակցում է 12-բիթանոց ճշգրտության ADC-ին;
· Աջակցում է 32-բիթանոց բարձր ճշգրտության, բարձր համաժամեցման ժամանակաչափին;
· Աջակցում է բազմաալիք CAN-FD-ին;
· Աջակցում է ոչ պակաս, քան 100 ՄԲ Ethernet-ի;
· Հուսալիությունը AEC-Q100 Grade1-ից ցածր չէ։
· Աջակցեք առցանց թարմացմանը (OTA);
· Աջակցեք ներկառուցված ապարատային ստուգման գործառույթին (ազգային գաղտնի ալգորիթմ);

(2) Կատարողականի պահանջներ

· Միջուկի մաս՝

I. Միջուկի հաճախականություն. այսինքն՝ միջուկի աշխատանքի ժամանակ ժամացույցի հաճախականությունը, որն օգտագործվում է միջուկի թվային իմպուլսային ազդանշանի տատանման արագությունը ներկայացնելու համար, իսկ հիմնական հաճախականությունը չի կարող ուղղակիորեն ներկայացնել միջուկի հաշվարկման արագությունը: Միջուկի աշխատանքի արագությունը կապված է նաև միջուկի խողովակաշարի, քեշի, հրահանգների հավաքածուի և այլնի հետ:

II. Հաշվողական հզորություն. DMIPS-ը սովորաբար կարող է օգտագործվել գնահատման համար: DMIPS-ը միավոր է, որը չափում է MCU ինտեգրված չափանիշային ծրագրի հարաբերական կատարողականությունը, երբ այն փորձարկվում է:

· Հիշողության պարամետրեր՝

I. Կոդի հիշողություն. հիշողություն, որն օգտագործվում է կոդը պահելու համար։
II. Տվյալների հիշողություն. հիշողություն, որն օգտագործվում է տվյալներ պահելու համար։
III. RAM: Հիշողություն, որն օգտագործվում է ժամանակավոր տվյալներ և կոդ պահելու համար:

· Կապի ավտոբուս. ներառյալ ավտոմոբիլային հատուկ ավտոբուսը և սովորական կապի ավտոբուսը։
· Բարձր ճշգրտության ծայրամասային սարքեր;
· Աշխատանքային ջերմաստիճան;

(3) Արդյունաբերական մոդել

Քանի որ տարբեր ավտոարտադրողների կողմից օգտագործվող էլեկտրական և էլեկտրոնային ճարտարապետությունը կտարբերվի, շասսիի համար բաղադրիչների պահանջները նույնպես կտարբերվեն։ Նույն ավտոգործարանի տարբեր մոդելների տարբեր կոնֆիգուրացիաների պատճառով շասսիի տարածքի ECU ընտրությունը տարբեր կլինի։ Այս տարբերությունները կհանգեցնեն շասսիի համար տարբեր MCU պահանջների։ Օրինակ, Honda Accord-ը օգտագործում է շասսիի երեք MCU չիպ, իսկ Audi Q7-ը՝ մոտ 11 MCU չիպ։ 2021 թվականին չինական ապրանքանիշի ուղևորատար մեքենաների արտադրությունը կազմել է մոտ 10 միլիոն, որից հեծանիվի շասսիի MCUS-ի միջին պահանջարկը 5 է, իսկ ընդհանուր շուկան հասել է մոտ 50 միլիոնի։ Շասսիի ոլորտում MCUS-ի հիմնական մատակարարներն են Infineon-ը, NXP-ն, Renesas-ը, Microchip-ը, TI-ն և ST-ն։ Այս հինգ միջազգային կիսահաղորդչային մատակարարները կազմում են շասսիի MCUS շուկայի ավելի քան 99%-ը։

(4) Արդյունաբերության խոչընդոտներ

Հիմնական տեխնիկական տեսանկյունից, շասսիի բաղադրիչները, ինչպիսիք են EPS-ը, EPB-ն, ESC-ն, սերտորեն կապված են վարորդի կյանքի անվտանգության հետ, ուստի շասսիի միկրոմոնտաժային համակարգի ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը շատ բարձր է, հիմնականում ASIL-D մակարդակի պահանջներով։ MCU-ի այս ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը Չինաստանում դատարկ է։ Ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակից բացի, շասսիի բաղադրիչների կիրառման սցենարները շատ բարձր պահանջներ ունեն միկրոմոնտաժային համակարգի հաճախականության, հաշվողական հզորության, հիշողության ծավալի, ծայրամասային կատարողականության, ծայրամասային ճշգրտության և այլ ասպեկտների համար։ Շասսիի միկրոմոնտաժային համակարգը ստեղծել է շատ բարձր արդյունաբերական խոչընդոտ, որը պահանջում է, որ տեղական միկրոմոնտաժային համակարգի արտադրողները մարտահրավեր նետեն և հաղթահարեն։

Մատակարարման շղթայի առումով, շասսիի տիրույթի բաղադրիչների կառավարման չիպի բարձր հաճախականության և բարձր հաշվողական հզորության պահանջների պատճառով, վաֆլիների արտադրության գործընթացի և գործընթացի համար համեմատաբար բարձր պահանջներ են ներկայացվում: Ներկայումս, կարծես թե, առնվազն 55 նմ գործընթաց է պահանջվում 200 ՄՀց-ից բարձր MCU հաճախականության պահանջները բավարարելու համար: Այս առումով, ներքին MCU արտադրական գիծը դեռևս ամբողջական չէ և չի հասել զանգվածային արտադրության մակարդակին: Միջազգային կիսահաղորդչային արտադրողները հիմնականում ընդունել են IDM մոդելը, վաֆլիների ձուլարանների առումով ներկայումս միայն TSMC-ն, UMC-ն և GF-ն ունեն համապատասխան հնարավորություններ: Ներքին չիպերի արտադրողները բոլորը Fabless ընկերություններ են, և վաֆլիների արտադրության և հզորության ապահովման ոլորտում կան մարտահրավերներ և որոշակի ռիսկեր:

Հիմնական հաշվարկային սցենարներում, ինչպիսին է ինքնավար վարումը, ավանդական ընդհանուր նշանակության պրոցեսորները դժվար է հարմարվել արհեստական բանականության հաշվարկային պահանջներին՝ իրենց ցածր հաշվարկային արդյունավետության պատճառով, և այնպիսի արհեստական բանականության չիպերը, ինչպիսիք են Gpus-ը, FPgas-ը և ASics-ը, ունեն գերազանց կատարողականություն եզրային և ամպային միջավայրերում՝ իրենց առանձնահատկություններով, և լայնորեն օգտագործվում են: Տեխնոլոգիական միտումների տեսանկյունից՝ GPU-ն կարճաժամկետ հեռանկարում դեռևս գերիշխող արհեստական բանականության չիպը կլինի, իսկ երկարաժամկետ հեռանկարում՝ ASIC-ը վերջնական ուղղությունն է: Շուկայական միտումների տեսանկյունից՝ արհեստական բանականության չիպերի համաշխարհային պահանջարկը կպահպանի արագ աճի թափը, և ամպային և եզրային չիպերն ունեն ավելի մեծ աճի ներուժ, և շուկայի աճի տեմպը, կանխատեսվում է, որ կկազմի մոտ 50% հաջորդ հինգ տարիների ընթացքում: Չնայած տեղական չիպային տեխնոլոգիայի հիմքը թույլ է, արհեստական բանականության կիրառությունների արագ տարածման հետ մեկտեղ, արհեստական բանականության չիպերի պահանջարկի արագ ծավալը հնարավորություններ է ստեղծում տեղական չիպային ձեռնարկությունների տեխնոլոգիաների և կարողությունների աճի համար: Ինքնավար վարումը խիստ պահանջներ ունի հաշվողական հզորության, ուշացման և հուսալիության վերաբերյալ: Ներկայումս հիմնականում օգտագործվում են GPU+FPGA լուծումները: Ալգորիթմների կայունության և տվյալների վրա հիմնված ASics-ները, կանխատեսվում է, որ կգրավեն շուկայական տարածք:

CPU չիպի վրա մեծ տարածք է անհրաժեշտ ճյուղավորման կանխատեսման և օպտիմալացման համար, խնայելով տարբեր վիճակներ՝ նվազեցնելով առաջադրանքների փոխանակման լատենտությունը: Սա նաև այն ավելի հարմար է դարձնում տրամաբանական կառավարման, հաջորդական շահագործման և ընդհանուր տիպի տվյալների շահագործման համար: Վերցրեք որպես օրինակ GPU-ն և CPU-ն, համեմատած CPU-ի հետ, GPU-ն օգտագործում է մեծ թվով հաշվողական միավորներ և երկար խողովակաշար, միայն շատ պարզ կառավարման տրամաբանություն և վերացնում է քեշը: CPU-ն ոչ միայն զբաղեցնում է մեծ տարածք քեշի միջոցով, այլև ունի բարդ կառավարման տրամաբանություն և բազմաթիվ օպտիմալացման սխեմաներ, համեմատած հաշվողական հզորության հետ, որը կազմում է միայն փոքր մասը:
Հզորության տիրույթի կառավարման չիպ
Հզորության տիրույթի կարգավորիչը ինտելեկտուալ շարժիչի կառավարման միավոր է: CAN/FLEXRAY-ի միջոցով իրականացվում է փոխանցման տուփի կառավարումը, մարտկոցի կառավարումը, գեներատորի կարգավորման մոնիթորինգը, հիմնականում օգտագործվում է շարժիչի օպտիմալացման և կառավարման համար, միաժամանակ էլեկտրական ինտելեկտուալ խափանումների ախտորոշումը, ինտելեկտուալ էներգախնայողությունը, ավտոբուսային կապը և այլ գործառույթներ:

(1) Աշխատանքային պահանջներ

Հզորության տիրույթի կառավարման միկրոկառավարիչը (MCU) կարող է աջակցել էներգետիկայի ոլորտի հիմնական կիրառություններին, ինչպիսին է BMS-ը, հետևյալ պահանջներով՝

· Բարձր գլխավոր հաճախականություն, գլխավոր հաճախականություն 600MHz~800MHz
· 4 ՄԲ օպերատիվ հիշողություն
· Բարձր ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակի պահանջներ, կարող են հասնել ASIL-D մակարդակին։
· Աջակցում է բազմաալիք CAN-FD-ին;
· Աջակցում է 2G Ethernet-ին;
· Հուսալիությունը AEC-Q100 Grade1-ից ցածր չէ։
· Աջակցեք ներկառուցված ապարատային ստուգման գործառույթին (ազգային գաղտնի ալգորիթմ);

(2) Կատարողականի պահանջներ

Բարձր արդյունավետություն. Արտադրանքը ինտեգրում է ARM Cortex R5 երկմիջուկ կողպման աստիճանով պրոցեսորը և 4 ՄԲ ներկառուցված SRAM հիշողությունը՝ ավտոմոբիլային կիրառությունների աճող հաշվողական հզորության և հիշողության պահանջներին աջակցելու համար: ARM Cortex-R5F պրոցեսոր՝ մինչև 800 ՄՀց հաճախականությամբ: Բարձր անվտանգություն. Տրանսպորտային միջոցի սպեցիֆիկացիայի հուսալիության ստանդարտ AEC-Q100-ը հասնում է 1-ին աստիճանի, իսկ ISO26262 ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը՝ ASIL D-ին: Երկմիջուկ կողպման աստիճանով պրոցեսորը կարող է հասնել մինչև 99% ախտորոշիչ ծածկույթի: Ներկառուցված տեղեկատվական անվտանգության մոդուլը ինտեգրում է իրական պատահական թվերի գեներատոր, AES, RSA, ECC, SHA և ապարատային արագացուցիչներ, որոնք համապատասխանում են պետական և բիզնես անվտանգության համապատասխան ստանդարտներին: Այս տեղեկատվական անվտանգության գործառույթների ինտեգրումը կարող է բավարարել այնպիսի կիրառությունների կարիքները, ինչպիսիք են անվտանգ մեկնարկը, անվտանգ հաղորդակցությունը, անվտանգ ներկառուցված ծրագրային ապահովման թարմացումը և արդիականացումը:
Մարմնի տարածքի կառավարման չիպ
Մարմնի հատվածը հիմնականում պատասխանատու է մարմնի տարբեր գործառույթների կառավարման համար: Տրանսպորտային միջոցի զարգացմանը զուգընթաց, մարմնի հատվածի կառավարիչը նույնպես ավելի ու ավելի է օգտագործվում: Կառավարչի արժեքը և քաշը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է ինտեգրել բոլոր ֆունկցիոնալ սարքերը՝ սկսած մեքենայի առջևի մասից, միջին մասից և հետևի մասից, ինչպիսիք են հետևի արգելակային լույսը, հետևի դիրքային լույսը, հետևի դռան կողպեքը և նույնիսկ կրկնակի հենակային ձողը, միասնական ինտեգրման մեջ՝ ամբողջական կառավարիչի մեջ:

Մարմնի տարածքի կառավարիչը սովորաբար ինտեգրում է BCM, PEPS, TPMS, Gateway և այլ գործառույթներ, բայց կարող է նաև ընդլայնել նստատեղի կարգավորումը, հետևի հայելու կառավարումը, օդորակիչի կառավարումը և այլ գործառույթներ, յուրաքանչյուր ակտուատորի համապարփակ և միասնական կառավարում, համակարգային ռեսուրսների ողջամիտ և արդյունավետ բաշխում: Մարմնի տարածքի կառավարիչի գործառույթները բազմաթիվ են, ինչպես ցույց է տրված ստորև, բայց չեն սահմանափակվում այստեղ թվարկվածներով:

(1) Աշխատանքային պահանջներ
Ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի հիմնական պահանջները միկրոկառավարիչ-միկրոկառավարման չիպերի համար ավելի լավ կայունություն, հուսալիություն, անվտանգություն, իրական ժամանակի և այլ տեխնիկական բնութագրեր են, ինչպես նաև ավելի բարձր հաշվողական կատարողականություն և պահեստավորման հզորություն, ինչպես նաև էներգիայի սպառման ցածր ինդեքսի պահանջներ: Թափքի տարածքի կառավարիչը աստիճանաբար անցում է կատարել ապակենտրոնացված ֆունկցիոնալ տեղակայումից դեպի մեծ կառավարիչ, որը ինտեգրում է թափքի էլեկտրոնիկայի բոլոր հիմնական շարժիչները, հիմնական գործառույթները, լույսերը, դռները, պատուհանները և այլն: Թափքի տարածքի կառավարման համակարգի նախագծումը ինտեգրում է լուսավորությունը, մաքրիչների լվացումը, կենտրոնական կառավարման դռների կողպեքները, պատուհանները և այլ կառավարման համակարգեր, PEPS ինտելեկտուալ բանալիները, էներգիայի կառավարումը և այլն: Ինչպես նաև CAN դարպասը, ընդարձակվող CANFD-ը և FLEXRAY-ը, LIN ցանցը, Ethernet ինտերֆեյսը և մոդուլների մշակման ու նախագծման տեխնոլոգիան:

Ընդհանուր առմամբ, վերը նշված կառավարման գործառույթների աշխատանքային պահանջները մարմնի տարածքում գտնվող MCU-ի գլխավոր կառավարման չիպի համար հիմնականում արտացոլվում են հաշվողական և մշակման կատարողականության, ֆունկցիոնալ ինտեգրման, հաղորդակցման ինտերֆեյսի և հուսալիության ասպեկտներում: Ինչ վերաբերում է կոնկրետ պահանջներին, մարմնի տարածքում տարբեր ֆունկցիոնալ կիրառման սցենարների ֆունկցիոնալ տարբերությունների պատճառով, ինչպիսիք են էլեկտրական ապակեբարձիչները, ավտոմատ նստատեղերը, էլեկտրական բեռնախցիկի դուռը և այլ մարմնի կիրառությունները, դեռևս կան բարձր արդյունավետության շարժիչի կառավարման կարիքներ, և նման մարմնի կիրառությունները պահանջում են, որ MCU-ն ինտեգրի FOC էլեկտրոնային կառավարման ալգորիթմը և այլ գործառույթներ: Բացի այդ, մարմնի տարածքում տարբեր կիրառման սցենարները տարբեր պահանջներ ունեն չիպի ինտերֆեյսի կոնֆիգուրացիայի համար: Հետևաբար, սովորաբար անհրաժեշտ է ընտրել մարմնի տարածքում գտնվող MCU-ն՝ համաձայն կոնկրետ կիրառման սցենարի ֆունկցիոնալ և կատարողական պահանջների, և դրա հիման վրա համապարփակ չափել արտադրանքի արժեքը, կատարողականությունը, մատակարարման կարողությունը, տեխնիկական սպասարկումը և այլ գործոններ:

(2) Կատարողականի պահանջներ
Մարմնի մակերեսի կառավարման MCU չիպի հիմնական հղման ցուցիչները հետևյալն են.
Արդյունավետություն՝ ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, ներկառուցված 8KB հրահանգների քեշ քեշ, Flash արագացման միավորի կատարման ծրագրի աջակցություն՝ 0 սպասման ռեժիմով։
Մեծ տարողունակության կոդավորված հիշողություն՝ մինչև 512 հազար բայթ eFlash, կոդավորված պահեստավորման, բաժանումների կառավարման և տվյալների պաշտպանության աջակցություն, ECC ստուգման աջակցություն, 100,000 ջնջման ժամանակ, 10 տարի տվյալների պահպանման հնարավորություն։ 144 հազար բայթ SRAM, սարքավորումների համարժեքության աջակցություն։
Ինտեգրված հարուստ հաղորդակցման ինտերֆեյսներ. Աջակցում է բազմալիք GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP և այլ ինտերֆեյսների:
Ինտեգրված բարձր արդյունավետության սիմուլյատոր. Աջակցում է 12 բիթ 5 Մվպս բարձր արագությամբ ADC-ին, երկաթուղուց երկաթուղի անկախ օպերացիոն ուժեղացուցիչին, բարձր արագության անալոգային համեմատիչին, 12 բիթ 1 Մվպս DAC-ին։ Աջակցում է արտաքին մուտքի անկախ հղման լարման աղբյուրին, բազմալիքային կոնդենսատորային հպման կոճակին։ Բարձր արագության DMA կարգավորիչին։

Աջակցեք ներքին RC կամ արտաքին բյուրեղային ժամացույցի մուտքագրմանը, բարձր հուսալիության վերագործարկմանը։
Ներկառուցված RTC իրական ժամանակի կալիբրացման ժամացույց, նահանջ տարվա հավերժական օրացույցի, զարթուցիչի իրադարձությունների, պարբերական արթնացման աջակցություն։
Աջակցեք բարձր ճշգրտության ժամանակաչափի հաշվիչին։
Սարքավորումների մակարդակի անվտանգության առանձնահատկություններ՝ կոդավորման ալգորիթմ, ապարատային արագացման շարժիչ, որը աջակցում է AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 ալգորիթմներին։ Ֆլեշ կրիչի կոդավորում, բազմաօգտատիրոջ բաժինների կառավարում (MMU), TRNG իրական պատահական թվերի գեներատոր, CRC16/32 գործողություն։ Աջակցում է գրելու պաշտպանություն (WRP), բազմակի ընթերցման պաշտպանություն (RDP) մակարդակներին (L0/L1/L2)։ Աջակցում է անվտանգության գործարկմանը, ծրագրի կոդավորման ներբեռնմանը, անվտանգության թարմացմանը։
Աջակցեք ժամացույցի խափանումների մոնիթորինգին և քանդման դեմ պայքարի մոնիթորինգին։
96-բիթանոց UID և 128-բիթանոց UCID։
Բարձր հուսալիության աշխատանքային միջավայր՝ 1.8V ~ 3.6V/-40℃ ~ 105℃:

(3) Արդյունաբերական մոդել
Թափքի տարածքի էլեկտրոնային համակարգը գտնվում է զարգացման վաղ փուլում՝ թե՛ արտասահմանյան, թե՛ տեղական ձեռնարկությունների համար: Արտասահմանյան ձեռնարկությունները, ինչպիսիք են BCM-ը, PEPS-ը, դռներն ու պատուհանները, նստատեղերի կառավարիչները և այլ միաֆունկցիոնալ արտադրանքները, ունեն խորը տեխնիկական կուտակում, մինչդեռ խոշոր արտասահմանյան ընկերություններն ունեն արտադրանքի լայն տեսականի, ինչը հիմք է դնում համակարգային ինտեգրման արտադրանք ստեղծելու համար: Տեղական ձեռնարկություններն ունեն որոշակի առավելություններ նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների թափքի կիրառման հարցում: Վերցնենք որպես օրինակ BYD-ն. BYD-ի նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցներում թափքի տարածքը բաժանված է ձախ և աջ հատվածների, և համակարգային ինտեգրման արդյունքը վերադասավորվում և սահմանվում է: Այնուամենայնիվ, թափքի տարածքի կառավարման չիպերի առումով, MCU-ի հիմնական մատակարարը դեռևս Infineon-ը, NXP-ն, Renesas-ը, Microchip-ը, ST-ն և այլ միջազգային չիպերի արտադրողներն են, և տեղական չիպերի արտադրողները ներկայումս ունեն ցածր շուկայական մասնաբաժին:

(4) Արդյունաբերության խոչընդոտներ
Հաղորդակցության տեսանկյունից կա ավանդական ճարտարապետության՝ հիբրիդային ճարտարապետության՝ վերջնական տրանսպորտային միջոցների համակարգչային հարթակի էվոլյուցիայի գործընթաց։ Հաղորդակցության արագության փոփոխությունը, ինչպես նաև հիմնական հաշվողական հզորության գնի իջեցումը բարձր ֆունկցիոնալ անվտանգության հետ միասին գլխավորն են, և ապագայում հնարավոր է աստիճանաբար իրականացնել տարբեր գործառույթների համատեղելիությունը հիմնական կառավարիչի էլեկտրոնային մակարդակում։ Օրինակ, մարմնի տարածքի կառավարիչը կարող է ինտեգրել ավանդական BCM, PEPS և ալիքային հակաճմլման գործառույթները։ Համեմատաբար ասած, մարմնի տարածքի կառավարման չիպի տեխնիկական խոչընդոտները ցածր են, քան հզորության տարածքը, խցիկի տարածքը և այլն, և սպասվում է, որ տեղական չիպերը կառաջնորդեն մարմնի ոլորտում մեծ առաջընթաց գրանցելու և աստիճանաբար ներքին փոխարինում իրականացնելու գործում։ Վերջին տարիներին մարմնի տարածքի առջևի և հետևի տեղադրման շուկայում տեղական միկրոկառավարիչների միացումը շատ լավ զարգացման թափ է ստացել։
Խցիկի կառավարման չիպ
Էլեկտրիֆիկացիան, ինտելեկտը և ցանցային զարգացումը արագացրել են ավտոմոբիլային էլեկտրոնային և էլեկտրական ճարտարապետության զարգացումը՝ դոմեյնային կառավարման ուղղությամբ, և խցիկը նույնպես արագ զարգանում է՝ մեքենայի աուդիո և վիդեո զվարճանքի համակարգից դառնալով ինտելեկտուալ խցիկ: Խցիկը ներկայացված է մարդ-համակարգիչ փոխազդեցության ինտերֆեյսով, բայց անկախ նրանից, թե դա նախկին ինֆոզվարճանքային համակարգն է, թե ներկայիս ինտելեկտուալ խցիկը, բացի հզոր հաշվողական արագությամբ SOC-ից, այն նաև կարիք ունի բարձր իրական ժամանակի MCU-ի՝ մեքենայի հետ տվյալների փոխազդեցությունը կարգավորելու համար: Ծրագրային ապահովմամբ սահմանված մեքենաների, OTA-ի և Autosar-ի աստիճանական տարածումը ինտելեկտուալ խցիկում MCU ռեսուրսների պահանջները դարձնում է ավելի բարձր: Մասնավորապես, FLASH և RAM ծավալի աճող պահանջարկի մեջ արտացոլվում է նաև PIN Count պահանջարկը, ավելի բարդ գործառույթները պահանջում են ավելի ուժեղ ծրագրերի կատարման հնարավորություններ, բայց նաև ունեն ավելի հարուստ ավտոբուսային ինտերֆեյս:

(1) Աշխատանքային պահանջներ
Սրահի տարածքում գտնվող միկրոկառավարիչը հիմնականում իրականացնում է համակարգի էներգիայի կառավարում, միացման ժամանակի կառավարում, ցանցի կառավարում, ախտորոշում, մեքենայի տվյալների փոխազդեցություն, ստեղների, լուսավորության կառավարում, աուդիո DSP/FM մոդուլի կառավարում, համակարգի ժամանակի կառավարում և այլ գործառույթներ:

MCU-ի ռեսուրսների պահանջները՝
· Հիմնական հաճախականությունը և հաշվողական հզորությունը ունեն որոշակի պահանջներ, հիմնական հաճախականությունը պետք է լինի ոչ պակաս, քան 100 ՄՀց, իսկ հաշվողական հզորությունը՝ ոչ պակաս, քան 200DMIPS։
· Ֆլեշ կրիչի տարածքը 1 ՄԲ-ից ոչ պակաս է՝ Flash կոդով և Flash տվյալների ֆիզիկական բաժանմամբ։
· RAM ոչ պակաս, քան 128 ԿԲ;
· Բարձր ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակի պահանջներ, կարող են հասնել ASIL-B մակարդակին։
· Աջակցեք բազմաալիք ADC-ին;
· Աջակցում է բազմաալիք CAN-FD-ին;
· Տրանսպորտային միջոցների կարգավորման AEC-Q100 աստիճան, 1-ին աստիճան;
· Աջակցում է առցանց թարմացմանը (OTA), Flash-ի աջակցություն՝ կրկնակի բանկի համար։
· Անվտանգ մեկնարկն ապահովելու համար անհրաժեշտ է SHE/HSM-լույսի մակարդակի և ավելի բարձր տեղեկատվության կոդավորման շարժիչ։
· PIN կոդերի քանակը չպետք է պակաս լինի 100 PIN-ից։

(2) Կատարողականի պահանջներ
IO-ն աջակցում է լայն լարման էլեկտրամատակարարմանը (5.5v~2.7v), IO միացքը աջակցում է գերլարման օգտագործմանը։
Շատ մուտքային ազդանշաններ տատանվում են սնուցման աղբյուրի մարտկոցի լարման համաձայն, և կարող է առաջանալ գերլարում: Գերլարումը կարող է բարելավել համակարգի կայունությունն ու հուսալիությունը:
Հիշողության կյանք.
Մեքենայի կյանքի ցիկլը ավելի քան 10 տարի է, ուստի մեքենայի միկրոկառավարիչի ծրագրերի և տվյալների պահեստը պետք է ունենա ավելի երկար կյանք: Ծրագրերի և տվյալների պահեստը պետք է ունենա առանձին ֆիզիկական բաժիններ, և ծրագրի պահեստը պետք է ջնջվի ավելի քիչ անգամ, ուստի դիմացկունություն >10K, մինչդեռ տվյալների պահեստը պետք է ջնջվի ավելի հաճախ, ուստի այն պետք է ունենա ավելի շատ ջնջման անգամներ: Տես տվյալների թարթման ցուցիչը՝ դիմացկունություն >100K, 15 տարի (<1K): 10 տարի (<100K):
Հաղորդակցման ավտոբուսի ինտերֆեյս;
Ավտոմեքենայի վրա ավտոբուսային կապի բեռը գնալով մեծանում է, ուստի ավանդական CAN-CAN-ը այլևս չի բավարարում կապի պահանջարկը, բարձր արագությամբ CAN-FD ավտոբուսի պահանջարկը գնալով մեծանում է, և CAN-FD-ի աջակցությունը աստիճանաբար դարձել է MCU ստանդարտ։

(3) Արդյունաբերական մոդել
Ներկայումս, ներքին խելացի խցիկով միկրոկառավարիչների (ՄԿՈՒ) մասնաբաժինը դեռևս շատ ցածր է, և հիմնական մատակարարներն են դեռևս NXP-ն, Renesas-ը, Infineon-ը, ST-ն, Microchip-ը և այլ միջազգային ՄԿՈՒ արտադրողներ։ Մի շարք ներքին ՄԿՈՒ արտադրողներ արդեն իսկ ներկայացված են շուկայում, և շուկայի կատարողականը դեռ պարզ չէ։

(4) Արդյունաբերության խոչընդոտներ
Ինտելեկտուալ խցիկի կարգավորման մակարդակը և ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը համեմատաբար բարձր չեն, հիմնականում գիտելիքների կուտակման և արտադրանքի անընդհատ կատարելագործման անհրաժեշտության պատճառով: Միևնույն ժամանակ, քանի որ տեղական գործարաններում շատ MCU արտադրական գծեր չկան, գործընթացը համեմատաբար հետընթաց է, և ազգային արտադրության մատակարարման շղթային հասնելու համար որոշ ժամանակ է պահանջվում, և կարող են լինել ավելի բարձր ծախսեր, իսկ միջազգային արտադրողների հետ մրցակցային ճնշումն ավելի մեծ է:
Կենցաղային կառավարման չիպի կիրառում
Ավտոմեքենայի կառավարման չիպերը հիմնականում հիմնված են ավտոմեքենայի միկրոկոնտրոլների վրա, տեղական առաջատար ձեռնարկություններ, ինչպիսիք են Ziguang Guowei-ն, Huada Semiconductor-ը, Shanghai Xinti-ն, Zhaoyi Innovation-ը, Jiefa Technology-ն, Xinchi Technology-ն, Beijing Junzheng-ը, Shenzhen Xihua-ն, Shanghai Qipuwei-ն, National Technology-ն և այլն, բոլորն էլ ունեն ավտոմեքենայի մասշտաբի միկրոկոնտրոլների արտադրանքի հաջորդականություններ, որոնք համեմատելի են արտասահմանյան հսկա արտադրանքի հետ և ներկայումս հիմնված են ARM ճարտարապետության վրա: Որոշ ձեռնարկություններ նաև իրականացրել են RISC-V ճարտարապետության հետազոտություններ և մշակումներ:

Ներկայումս տեղական տրանսպորտային միջոցների կառավարման տիրույթի չիպը հիմնականում օգտագործվում է ավտոմոբիլային առջևի բեռնման շուկայում և կիրառվել է մեքենաների վրա թափքի և ինֆո-զվարճանքի ոլորտում, մինչդեռ շասսիի, հզորության ոլորտում և այլ ոլորտներում այն դեռևս գերիշխում են արտասահմանյան չիպերի հսկաները, ինչպիսիք են stmicroelectronics-ը, NXP-ն, Texas Instruments-ը և Microchip Semiconductor-ը, և միայն մի քանի տեղական ձեռնարկություններ են իրականացրել զանգվածային արտադրության կիրառություններ: Ներկայումս տեղական չիպերի արտադրող Chipchi-ն 2022 թվականի ապրիլին կթողարկի ARM Cortex-R5F-ի վրա հիմնված բարձր արդյունավետության E3 կառավարման չիպեր, որոնց ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը հասնում է ASIL D-ի, ջերմաստիճանը աջակցում է AEC-Q100 Grade 1-ին, պրոցեսորի հաճախականությունը՝ մինչև 800 ՄՀց, մինչև 6 պրոցեսորային միջուկով: Այն առկա զանգվածային արտադրության տրանսպորտային միջոցների չափիչ MCU-ների ամենաբարձր արդյունավետության արտադրանքն է, որը լրացնում է ներքին բարձրակարգ բարձր անվտանգության մակարդակի տրանսպորտային միջոցների չափիչ MCU շուկայի բացը, բարձր արդյունավետությամբ և բարձր հուսալիությամբ, կարող է օգտագործվել BMS, ADAS, VCU, by-wire շասսի, գործիքային, HUD, ինտելեկտուալ հետևի հայելի և տրանսպորտային միջոցների կառավարման այլ հիմնական ոլորտներում: Ավելի քան 100 հաճախորդ, այդ թվում՝ GAC-ը, Geely-ն և այլն, օգտագործել են E3-ը արտադրանքի դիզայնի համար։
Կենցաղային վերահսկիչ հիմնական արտադրանքի կիրառումը