Ի՞նչ է մեքենայի մասշտաբի MCU-ն: Մեկ սեղմումով գրագիտություն

Վերահսկիչ դասի չիպի ներդրում
Կառավարման չիպը հիմնականում վերաբերում է MCU-ին (Microcontroller Unit), այսինքն՝ միկրոկառավարիչը, որը նաև հայտնի է որպես մեկ չիպ, պետք է համապատասխան կերպով նվազեցնի պրոցեսորի հաճախականությունը և բնութագրերը, իսկ հիշողությունը, ժամանակաչափը, A/D փոխակերպումը, ժամացույցը, I. /O պորտ և սերիական հաղորդակցություն և այլ ֆունկցիոնալ մոդուլներ և ինտերֆեյսեր, որոնք ինտեգրված են մեկ չիպի վրա: Իրականացնելով տերմինալի կառավարման գործառույթը՝ այն ունի բարձր կատարողականության, ցածր էներգիայի սպառման, ծրագրավորելի և բարձր ճկունության առավելությունները:
Մեքենայի չափիչի մակարդակի MCU դիագրամ

Ավտոմեքենան MCU-ի շատ կարևոր կիրառական ոլորտ է, համաձայն IC Insights-ի տվյալների, 2019 թվականին ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի համաշխարհային MCU հավելվածը կազմել է մոտ 33%: Բարձրակարգ մոդելներում յուրաքանչյուր մեքենայի կողմից օգտագործվող MCUS-ների թիվը մոտ 100 է, սկսած շարժիչ համակարգիչներից, LCD գործիքներից մինչև շարժիչներ, շասսի, ավտոմեքենայի մեծ և փոքր բաղադրիչներ, որոնք պահանջում են MCU հսկողություն:
 
Վաղ օրերում 8-բիթանոց և 16-բիթանոց MCUS-ը հիմնականում օգտագործվում էր ավտոմեքենաներում, սակայն ավտոմեքենաների էլեկտրոնիզացիայի և ինտելեկտի շարունակական բարելավմամբ, MCUS-ի պահանջվող քանակն ու որակը նույնպես աճում է: Ներկայումս 32-բիթանոց MCUS-ի մասնաբաժինը ավտոմոբիլային MCUS-ում հասել է մոտ 60%-ի, որից ARM-ի Cortex սերիայի միջուկը, իր ցածր գնով և հզորության գերազանց կառավարման շնորհիվ, ավտոմեքենաների MCU արտադրողների հիմնական ընտրությունն է:
 
Ավտոմոբիլային MCU-ի հիմնական պարամետրերը ներառում են գործառնական լարումը, գործառնական հաճախականությունը, Flash-ի և RAM-ի հզորությունը, ժամանակաչափի մոդուլը և ալիքի համարը, ADC մոդուլը և ալիքի համարը, սերիական կապի միջերեսի տեսակը և համարը, մուտքային և ելքային I/O պորտի համարը, աշխատանքային ջերմաստիճանը, փաթեթը: ձևը և ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը:
 
Բաժանված CPU-ի բիթերով՝ ավտոմոբիլային MCUS-ը հիմնականում կարելի է բաժանել 8 բիթ, 16 բիթ և 32 բիթ: Գործընթացի արդիականացման հետ մեկտեղ 32-բիթանոց MCUS-ի արժեքը շարունակում է նվազել, և այն այժմ դարձել է հիմնական, և այն աստիճանաբար փոխարինում է նախկինում 8/16-բիթանոց MCUS-ի գերակշռող հավելվածներն ու շուկաները:
 
Եթե ​​բաժանվում է ըստ կիրառական դաշտի, ավտոմոբիլային MCU-ն կարելի է բաժանել մարմնի տիրույթի, հզորության տիրույթի, շասսիի տիրույթի, օդաչուի խցիկի տիրույթի և խելացի վարելու տիրույթի: Cockpit տիրույթի և խելացի սկավառակի տիրույթի համար MCU-ն պետք է ունենա բարձր հաշվողական հզորություն և բարձր արագությամբ արտաքին հաղորդակցման միջերեսներ, ինչպիսիք են CAN FD-ը և Ethernet-ը: Մարմնի տիրույթը նաև պահանջում է մեծ թվով արտաքին կապի միջերեսներ, սակայն MCU-ի հաշվողական հզորության պահանջները համեմատաբար ցածր են, մինչդեռ հզորության տիրույթը և շասսիի տիրույթը պահանջում են ավելի բարձր աշխատանքային ջերմաստիճան և ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակներ:
 
Շասսիի տիրույթի կառավարման չիպ
Շասսիի տիրույթը կապված է տրանսպորտային միջոցների վարման հետ և բաղկացած է փոխանցման համակարգից, շարժիչ համակարգից, ղեկային համակարգից և արգելակման համակարգից: Այն բաղկացած է հինգ ենթահամակարգերից՝ ղեկ, արգելակում, տեղաշարժ, շնչափող և կասեցման համակարգ: Ավտոմոբիլային հետախուզության զարգացմամբ, ընկալման ճանաչումը, որոշումների պլանավորումը և խելացի մեքենաների վերահսկման կատարումը շասսիի տիրույթի հիմնական համակարգերն են: Ղեկը մետաղալարով և մետաղալարով վարելը ավտոմատ վարման գործադիր ավարտի հիմնական բաղադրիչներն են:
 
(1) Աշխատանքի պահանջներ
 
Շասսիի տիրույթի ECU-ն օգտագործում է բարձր արդյունավետության, մասշտաբային ֆունկցիոնալ անվտանգության հարթակ և աջակցում է սենսորների կլաստերավորմանը և բազմաառանցքային իներցիոն սենսորներին: Ելնելով այս կիրառական սցենարից՝ շասսիի տիրույթի MCU-ի համար առաջարկվում են հետևյալ պահանջները.
 
· Բարձր հաճախականության և բարձր հաշվողական հզորության պահանջներ, հիմնական հաճախականությունը 200 ՄՀց-ից ոչ պակաս, իսկ հաշվողական հզորությունը 300 DMIPS-ից ոչ պակաս
· Ֆլեշ պահեստային տարածքը 2 ՄԲ-ից ոչ պակաս է, Flash կոդով և տվյալների Ֆլեշ ֆիզիկական միջնորմով;
· RAM ոչ պակաս, քան 512 ԿԲ;
· Բարձր ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակի պահանջներ, կարող են հասնել ASIL-D մակարդակի;
· Աջակցություն 12-բիթանոց ճշգրիտ ADC;
· Աջակցում է 32-բիթանոց բարձր ճշգրտության, բարձր համաժամացման ժամանակաչափ;
· Աջակցում է CAN-FD բազմաալիքին;
· Աջակցություն ոչ պակաս, քան 100M Ethernet;
· Հուսալիություն ոչ ցածր, քան AEC-Q100 Grade1;
· Աջակցություն առցանց արդիականացմանը (OTA);
· Աջակցեք որոնվածի ստուգման գործառույթին (ազգային գաղտնի ալգորիթմ);
 
(2) Կատարման պահանջներ
 
· Միջուկի մաս.
 
I. Հիմնական հաճախականություն. այսինքն՝ միջուկի աշխատանքի ժամացույցի հաճախականությունը, որն օգտագործվում է միջուկի թվային իմպուլսային ազդանշանի տատանումների արագությունը ներկայացնելու համար, իսկ հիմնական հաճախականությունը չի կարող ուղղակիորեն ներկայացնել միջուկի հաշվարկման արագությունը: Միջուկի շահագործման 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 հենանիշային ծրագրի հարաբերական կատարումը, երբ այն փորձարկվում է:
 
· Հիշողության պարամետրեր.
 
I. Կոդի հիշողություն. հիշողություն, որն օգտագործվում է կոդը պահելու համար;
II. Տվյալների հիշողություն. հիշողություն, որն օգտագործվում է տվյալների պահպանման համար;
III.RAM. Հիշողություն, որն օգտագործվում է ժամանակավոր տվյալների և կոդերի պահպանման համար:
 
· Կապի ավտոբուս. ներառյալ ավտոմոբիլային հատուկ ավտոբուս և սովորական կապի ավտոբուս;
· Բարձր ճշգրտության ծայրամասային սարքեր;
· Աշխատանքային ջերմաստիճանը;
 
(3) Արդյունաբերական օրինակ
 
Քանի որ տարբեր ավտոարտադրողների կողմից օգտագործվող էլեկտրական և էլեկտրոնային ճարտարապետությունը տարբերվելու է, շասսիի տիրույթի բաղադրիչների պահանջները տարբեր կլինեն: Նույն մեքենաների գործարանի տարբեր մոդելների տարբեր կոնֆիգուրացիայի պատճառով, շասսիի տարածքի ECU-ի ընտրությունը տարբեր կլինի: Այս տարբերությունները կհանգեցնեն MCU-ի տարբեր պահանջների շասսիի տիրույթի համար: Օրինակ, Honda Accord-ն օգտագործում է երեք շասսի տիրույթի MCU չիպեր, իսկ Audi Q7-ն օգտագործում է մոտ 11 շասսի տիրույթի MCU չիպեր: 2021 թվականին չինական ապրանքանիշի մարդատար ավտոմեքենաների արտադրությունը կազմում է մոտ 10 միլիոն, որից հեծանիվների շասսի տիրույթի MCUS միջին պահանջարկը 5 է, իսկ ընդհանուր շուկան հասել է մոտ 50 միլիոնի։ MCUS-ի հիմնական մատակարարներն են ամբողջ շասսիի տիրույթում Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI և ST: Այս հինգ միջազգային կիսահաղորդչային վաճառողները կազմում են շասսի տիրույթի MCUS-ի շուկայի ավելի քան 99%-ը:
 
(4) Արդյունաբերության խոչընդոտները
 
Հիմնական տեխնիկական տեսանկյունից, շասսիի տիրույթի բաղադրիչները, ինչպիսիք են EPS, EPB, ESC, սերտորեն կապված են վարորդի կյանքի անվտանգության հետ, ուստի շասսիի տիրույթի MCU ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը շատ բարձր է, հիմնականում ASIL-D: մակարդակի պահանջներ: MCU-ի անվտանգության այս ֆունկցիոնալ մակարդակը Չինաստանում դատարկ է: Բացի ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակից, շասսիի բաղադրիչների կիրառման սցենարները շատ բարձր պահանջներ ունեն MCU հաճախականության, հաշվողական հզորության, հիշողության հզորության, ծայրամասային աշխատանքի, ծայրամասային ճշգրտության և այլ ասպեկտների նկատմամբ: Շասսի տիրույթի MCU-ն ձևավորել է շատ բարձր արդյունաբերական խոչընդոտ, որը կարիք ունի ներքին MCU արտադրողների՝ մարտահրավեր նետելու և կոտրելու համար:
 
Մատակարարման շղթայի առումով, շասսիի տիրույթի բաղադրիչների կառավարման չիպի համար բարձր հաճախականության և բարձր հաշվողական հզորության պահանջների պատճառով, համեմատաբար բարձր պահանջներ են առաջադրվում վաֆլի արտադրության գործընթացի և գործընթացի համար: Ներկայումս, թվում է, որ առնվազն 55 նմ գործընթաց է պահանջվում 200 ՄՀց-ից բարձր MCU հաճախականության պահանջները բավարարելու համար: Այս առումով հայրենական MCU արտադրական գիծը ամբողջական չէ և չի հասել զանգվածային արտադրության մակարդակին։ Միջազգային կիսահաղորդչային արտադրողները հիմնականում որդեգրել են IDM մոդելը, վաֆլի ձուլարանների առումով, ներկայումս միայն TSMC-ը, UMC-ն և GF-ն ունեն համապատասխան հնարավորություններ: Ներքին չիպեր արտադրողները բոլորն էլ Fabless ընկերություններ են, և վաֆլի արտադրության և հզորության ապահովման մեջ կան մարտահրավերներ և որոշակի ռիսկեր:
 
Հիմնական հաշվողական սցենարներում, ինչպիսիք են ինքնավար մեքենա վարելը, ավանդական ընդհանուր նշանակության պրոցեսորը դժվար է հարմարվել AI հաշվողական պահանջներին՝ ցածր հաշվողական արդյունավետության պատճառով, և AI չիպերը, ինչպիսիք են Gpus-ը, FPgas-ը և ASics-ը, ունեն գերազանց կատարում եզրին և ամպում իրենց սեփականով: բնութագրերը և լայնորեն կիրառվում են։ Տեխնոլոգիական միտումների տեսանկյունից կարճաժամկետ հեռանկարում GPU-ն դեռևս կլինի գերիշխող AI չիպը, իսկ երկարաժամկետ հեռանկարում ASIC-ը վերջնական ուղղություն է: Շուկայական միտումների տեսանկյունից՝ AI չիպերի համաշխարհային պահանջարկը կպահպանի արագ աճի թափը, իսկ ամպային և ծայրամասային չիպերն ունեն աճի ավելի մեծ ներուժ, և ակնկալվում է, որ շուկայի աճի տեմպը մոտ 50% կլինի առաջիկա հինգ տարում: Չնայած հայրենական չիպային տեխնոլոգիայի հիմքը թույլ է, AI հավելվածների արագ վայրէջքով, AI չիպերի պահանջարկի արագ ծավալը հնարավորություններ է ստեղծում տեղական չիպերի ձեռնարկությունների տեխնոլոգիայի և կարողությունների աճի համար: Ինքնավար մեքենա վարելը խիստ պահանջներ ունի հաշվողական հզորության, ուշացման և հուսալիության վերաբերյալ: Ներկայումս առավելապես օգտագործվում են GPU+FPGA լուծումները։ Ակնկալվում է, որ ալգորիթմների կայունությամբ և տվյալների վրա հիմնված՝ ASics-ը շուկայական տարածք կստանա:
 
Պրոցեսորի չիպի վրա շատ տեղ է պահանջվում ճյուղերի կանխատեսման և օպտիմալացման համար՝ խնայելով տարբեր վիճակներ՝ նվազեցնելու առաջադրանքների փոխարկման հետաձգումը: Սա նաև այն ավելի հարմար է դարձնում տրամաբանական կառավարման, սերիական շահագործման և ընդհանուր տիպի տվյալների շահագործման համար: Օրինակ վերցրեք 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 վերացնել քեշը: Պրոցեսորը ոչ միայն մեծ տեղ է զբաղեցնում Cache-ի կողմից, այլև ունի բարդ կառավարման տրամաբանություն և օպտիմիզացման բազմաթիվ սխեմաներ, մինչդեռ հաշվողական հզորությունը միայն փոքր մասն է:
Power տիրույթի կառավարման չիպ
Էլեկտրաէներգիայի տիրույթի վերահսկիչը խելացի ուժային ապարատի կառավարման միավոր է: CAN/FLEXRAY-ի հետ՝ փոխանցման կառավարում, մարտկոցի կառավարում, փոփոխականի մոնիտորինգի կարգավորում, որը հիմնականում օգտագործվում է էլեկտրահաղորդման համակարգի օպտիմալացման և վերահսկման համար, միաժամանակ և՛ էլեկտրական խելացի անսարքությունների ախտորոշումը՝ խելացի էներգախնայողության, ավտոբուսի հաղորդակցման և այլ գործառույթների համար:
 
(1) Աշխատանքի պահանջներ
 
Էլեկտրաէներգիայի տիրույթի կառավարման MCU-ն կարող է աջակցել հզոր ծրագրերին, ինչպիսիք են BMS-ը, հետևյալ պահանջներով.
 
· Բարձր հիմնական հաճախականություն, հիմնական հաճախականություն 600MHz~800MHz
· RAM 4 ՄԲ
· Բարձր ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակի պահանջներ, կարող են հասնել ASIL-D մակարդակի;
· Աջակցում է CAN-FD բազմաալիքին;
· Աջակցություն 2G Ethernet;
· Հուսալիություն ոչ ցածր, քան AEC-Q100 Grade1;
· Աջակցեք որոնվածի ստուգման գործառույթին (ազգային գաղտնի ալգորիթմ);
 
(2) Կատարման պահանջներ
 
Բարձր արդյունավետություն. արտադրանքը միավորում է ARM Cortex R5 երկմիջուկի կողպեք-քայլ պրոցեսորը և 4 ՄԲ չիպային SRAM-ը, որպեսզի աջակցի ավտոմոբիլային հավելվածների հաշվողական հզորության և հիշողության աճող պահանջներին: ARM Cortex-R5F պրոցեսոր մինչև 800 ՄՀց: Բարձր անվտանգություն. AEC-Q100 մեքենայի հուսալիության ստանդարտը հասնում է 1-ին աստիճանի, իսկ ISO26262 ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը հասնում է ASIL D-ի: Կրկնակի կողպման փուլային պրոցեսորը կարող է հասնել մինչև 99% դիագնոստիկ ծածկույթ: Ներկառուցված տեղեկատվական անվտանգության մոդուլը ներառում է իրական պատահական թվերի գեներատոր, AES, RSA, ECC, SHA և ապարատային արագացուցիչներ, որոնք համապատասխանում են պետական ​​և բիզնեսի անվտանգության համապատասխան չափանիշներին: Տեղեկատվական անվտանգության այս գործառույթների ինտեգրումը կարող է բավարարել այնպիսի հավելվածների կարիքները, ինչպիսիք են ապահով գործարկումը, անվտանգ հաղորդակցությունը, որոնվածի ապահով թարմացումը և թարմացումը:
Մարմնի տարածքի վերահսկման չիպ
Մարմնի տարածքը հիմնականում պատասխանատու է մարմնի տարբեր գործառույթների վերահսկման համար: Մեքենայի զարգացման հետ մեկտեղ մարմնի տարածքի կարգավորիչը նույնպես ավելի ու ավելի է դառնում, որպեսզի նվազեցնի վերահսկիչի արժեքը, նվազեցնի մեքենայի քաշը, ինտեգրումը պետք է տեղադրի բոլոր ֆունկցիոնալ սարքերը ՝ առջևի մասից, միջինից: մեքենայի մի մասը և մեքենայի հետևի մասը, ինչպիսիք են հետևի արգելակային լույսը, հետևի դիրքի լույսը, հետևի դռան կողպեքը և նույնիսկ կրկնակի ամրացման գավազանը միասնական ինտեգրում ամբողջական կարգավորիչին:
 
Մարմնի տարածքի կարգավորիչը ընդհանուր առմամբ ինտեգրում է BCM, PEPS, TPMS, Gateway և այլ գործառույթներ, բայց կարող է նաև ընդլայնել նստատեղերի կարգավորումը, հետևի հայելիի կառավարումը, օդորակման կառավարումը և այլ գործառույթներ, յուրաքանչյուր ակտուատորի համապարփակ և միասնական կառավարում, համակարգի ռեսուրսների ողջամիտ և արդյունավետ բաշխում: . Մարմնի տարածքի կարգավորիչի գործառույթները բազմաթիվ են, ինչպես ցույց է տրված ստորև, բայց չեն սահմանափակվում այստեղ թվարկվածներով:

(1) Աշխատանքի պահանջներ
Ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի հիմնական պահանջները MCU կառավարման չիպերի համար ավելի լավ կայունություն, հուսալիություն, անվտանգություն, իրական ժամանակում և այլ տեխնիկական բնութագրեր են, ինչպես նաև ավելի բարձր հաշվողական կատարողականություն և պահեստավորման հզորություն և էներգիայի սպառման ինդեքսի ցածր պահանջներ: Մարմնի տարածքի կարգավորիչը աստիճանաբար անցել է ապակենտրոնացված ֆունկցիոնալ տեղակայումից մեծ կարգավորիչի, որը միավորում է մարմնի էլեկտրոնիկայի բոլոր հիմնական շարժիչները, հիմնական գործառույթները, լույսերը, դռները, պատուհանները և այլն: Մարմնի տարածքի կառավարման համակարգի դիզայնը ներառում է լուսավորություն, մաքրիչի լվացում, կենտրոնական: վերահսկում են դռների կողպեքները, պատուհանները և այլ կարգավորիչներ, PEPS խելացի ստեղներ, էներգիայի կառավարում և այլն: Ինչպես նաև Gateway CAN, ընդարձակվող CANFD և FLEXRAY, LIN ցանց, Ethernet ինտերֆեյս և մոդուլի մշակման և դիզայնի տեխնոլոգիա:
 
Ընդհանուր առմամբ, մարմնի տարածքում MCU հիմնական կառավարման չիպի համար վերը նշված կառավարման գործառույթների աշխատանքային պահանջները հիմնականում արտացոլված են հաշվարկման և մշակման կատարողականի, ֆունկցիոնալ ինտեգրման, կապի միջերեսի և հուսալիության ասպեկտներում: Ինչ վերաբերում է կոնկրետ պահանջներին, ելնելով մարմնի տարածքում գործող ֆունկցիոնալ կիրառման տարբեր սցենարների ֆունկցիոնալ տարբերություններից, ինչպիսիք են էլեկտրական պատուհանները, ավտոմատ նստատեղերը, էլեկտրական ետևի դարպասը և մարմնի այլ կիրառությունները, դեռևս կան բարձր արդյունավետությամբ շարժիչի կառավարման կարիքներ, մարմնի նման հավելվածները պահանջում են. MCU՝ ինտեգրելու FOC էլեկտրոնային կառավարման ալգորիթմը և այլ գործառույթները: Բացի այդ, մարմնի տարածքում կիրառման տարբեր սցենարներ ունեն տարբեր պահանջներ չիպի ինտերֆեյսի կազմաձևման համար: Հետևաբար, սովորաբար անհրաժեշտ է ընտրել մարմնի տարածքի MCU-ն՝ ըստ կոնկրետ կիրառական սցենարի ֆունկցիոնալ և կատարողական պահանջների, և դրա հիման վրա համակողմանիորեն չափել արտադրանքի արժեքի կատարողականը, մատակարարման կարողությունը և տեխնիկական սպասարկումը և այլ գործոններ:
 
(2) Կատարման պահանջներ
Մարմնի տարածքի կառավարման MCU չիպի հիմնական ցուցիչները հետևյալն են.
Կատարումը՝ ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, ներկառուցված 8KB հրահանգների քեշի քեշ, աջակցություն Flash արագացման միավորի կատարման ծրագրի 0 սպասել:
Մեծ հզորությամբ կոդավորված հիշողություն. մինչև 512K բայթ eFlash, գաղտնագրված պահեստավորման աջակցում, բաժանման կառավարում և տվյալների պաշտպանություն, աջակցում է ECC ստուգմանը, 100,000 ջնջման անգամ, 10 տարվա տվյալների պահպանմանը; 144K բայթ SRAM, որն ապահովում է ապարատային հավասարություն:
Ինտեգրված հարուստ կապի ինտերֆեյսներ. Աջակցեք բազմաալիք GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP և այլ ինտերֆեյսներ:
Ինտեգրված բարձր արդյունավետության սիմուլյատոր. Աջակցում է 12bit 5Msps գերարագ ADC, երկաթուղային երկաթուղային անկախ գործառնական ուժեղացուցիչ, բարձր արագության անալոգային համեմատիչ, 12bit 1Msps DAC; Աջակցում է արտաքին մուտքագրման անկախ հղման լարման աղբյուրին, բազմալիքային կոնդենսիվ հպման ստեղնին; Բարձր արագությամբ DMA վերահսկիչ:
 
Աջակցեք ներքին RC կամ արտաքին բյուրեղյա ժամացույցի մուտքագրմանը, բարձր հուսալիության վերակայմանը:
Ներկառուցված տրամաչափում RTC իրական ժամանակի ժամացույց, աջակցում է նահանջ տարվա հավերժական օրացույց, ազդանշանային իրադարձություններ, պարբերական արթնացում:
Աջակցեք բարձր ճշգրտության ժամանակի հաշվիչին:
Սարքավորումների մակարդակի անվտանգության առանձնահատկություններ. Կոդավորման ալգորիթմի ապարատային արագացման շարժիչ, աջակցող AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 ալգորիթմներ; Ֆլեշ պահեստավորման գաղտնագրում, բազմաբնույթ օգտատերերի բաժանման կառավարում (MMU), TRNG իրական պատահական թվերի գեներատոր, CRC16/32 գործողություն; Աջակցում է գրելու պաշտպանության (WRP), բազմակի ընթերցման պաշտպանության (RDP) մակարդակներին (L0/L1/L2); Աջակցեք անվտանգության գործարկմանը, ծրագրի գաղտնագրման ներբեռնմանը, անվտանգության թարմացմանը:
Աջակցեք ժամացույցի ձախողման մոնիտորինգին և հակաքանդման մոնիտորինգին:
96-բիթանոց UID և 128-բիթանոց UCID:
Բարձր հուսալի աշխատանքային միջավայր՝ 1.8V ~ 3.6V/-40℃ ~ 105℃:
 
(3) Արդյունաբերական օրինակ
Մարմնի տարածքի էլեկտրոնային համակարգը աճի վաղ փուլում է ինչպես օտարերկրյա, այնպես էլ ներքին ձեռնարկությունների համար: Օտարերկրյա ձեռնարկությունները, ինչպիսիք են BCM-ը, PEPS-ը, դռները և պատուհանները, նստատեղերի կարգավորիչը և այլ միաֆունկցիոնալ արտադրանքները, ունեն խորը տեխնիկական կուտակում, մինչդեռ արտասահմանյան խոշոր ընկերություններն ունեն արտադրանքի լայն ընդգրկում, ինչը նրանց համար հիմք է դնում համակարգային ինտեգրացիոն արտադրանքներ անելու համար: . Ներքին ձեռնարկություններն ունեն որոշակի առավելություններ նոր էներգետիկ մեքենայի թափքի կիրառման հարցում։ Որպես օրինակ բերենք BYD-ին, BYD-ի նոր էներգետիկ մեքենայի մեջ մարմնի տարածքը բաժանված է ձախ և աջ հատվածների, և համակարգի ինտեգրման արդյունքը վերադասավորվում և սահմանվում է: Այնուամենայնիվ, մարմնի տարածքի վերահսկման չիպերի առումով, MCU-ի հիմնական մատակարարը շարունակում է մնալ Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST և այլ միջազգային չիպեր արտադրողներ, իսկ տեղական չիպեր արտադրողները ներկայումս ունեն ցածր շուկայական մասնաբաժին:
 
(4) Արդյունաբերության խոչընդոտները
Հաղորդակցման տեսանկյունից կա ավանդական ճարտարապետության էվոլյուցիայի գործընթացը՝ հիբրիդային ճարտարապետությունը՝ մեքենայի վերջնական համակարգչային հարթակը: Հաղորդակցման արագության փոփոխությունը, ինչպես նաև հիմնական հաշվողական հզորության գնի նվազեցումը բարձր ֆունկցիոնալ անվտանգությամբ առանցքային է, և ապագայում հնարավոր է աստիճանաբար գիտակցել տարբեր գործառույթների համատեղելիությունը հիմնական կարգավորիչի էլեկտրոնային մակարդակում: Օրինակ, մարմնի տարածքի կարգավորիչը կարող է ինտեգրել ավանդական BCM, PEPS և ծածանման հակաճնչման գործառույթները: Համեմատաբար, մարմնի տարածքի վերահսկման չիպի տեխնիկական խոչընդոտները ավելի ցածր են, քան հզորության տարածքը, օդաչուների խցիկի տարածքը և այլն, և ակնկալվում է, որ կենցաղային չիպերը կվերցնեն առաջատարը մարմնի տարածքում մեծ առաջընթաց կատարելու և աստիճանաբար կիրականացնեն ներքին փոխարինումը: Վերջին տարիներին մարմնի տարածքի առջևի և հետևի մոնտաժային շուկայում ներքին MCU-ն զարգացման շատ լավ թափ է ունեցել:
Նավախցիկի կառավարման չիպ
Էլեկտրաֆիկացումը, հետախուզությունը և ցանցային կապն արագացրել են ավտոմոբիլային էլեկտրոնային և էլեկտրական ճարտարապետության զարգացումը դեպի տիրույթի կառավարում, և օդաչուների խցիկը նույնպես արագ զարգանում է մեքենայի աուդիո և վիդեո ժամանցի համակարգից մինչև խելացի օդաչու: Խցիկի խցիկը ներկայացված է մարդ-համակարգիչ փոխազդեցության ինտերֆեյսով, բայց լինի դա նախկին տեղեկատվական-զվարճանքի համակարգ, թե ներկայիս խելացի օդաչու, բացի հաշվողական արագությամբ հզոր SOC ունենալուց, այն նաև կարիք ունի բարձր իրական ժամանակի MCU-ի: տվյալների փոխազդեցությունը մեքենայի հետ. Ծրագրային ապահովմամբ սահմանված տրանսպորտային միջոցների, OTA-ի և Autosar-ի աստիճանական հանրահռչակումը խելացի օդաչուների խցիկում ստիպում է օդաչուների խցիկում MCU ռեսուրսների պահանջները գնալով բարձրանալ: Հատկապես արտացոլված FLASH-ի և RAM-ի հզորության աճող պահանջարկի մեջ՝ PIN Count-ի պահանջարկը նույնպես մեծանում է, ավելի բարդ գործառույթները պահանջում են ավելի ուժեղ ծրագրերի կատարման հնարավորություններ, բայց նաև ունեն ավելի հարուստ ավտոբուսային ինտերֆեյս:
 
(1) Աշխատանքի պահանջներ
Սալոնի տարածքում MCU-ն հիմնականում իրականացնում է համակարգի էներգիայի կառավարում, միացման ժամանակի կառավարում, ցանցի կառավարում, ախտորոշում, մեքենայի տվյալների փոխազդեցություն, բանալին, հետին լույսի կառավարում, աուդիո DSP/FM մոդուլի կառավարում, համակարգի ժամանակի կառավարում և այլ գործառույթներ:
 
MCU ռեսուրսների պահանջները.
· Հիմնական հաճախականությունը և հաշվողական հզորությունը ունեն որոշակի պահանջներ, հիմնական հաճախականությունը 100 ՄՀց-ից ոչ պակաս, իսկ հաշվողական հզորությունը 200DMIPS-ից ոչ պակաս;
· Ֆլեշ պահեստային տարածքը 1 ՄԲ-ից ոչ պակաս է, Flash կոդով և տվյալների Flash ֆիզիկական միջնորմով;
· RAM ոչ պակաս, քան 128KB;
· Բարձր ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակի պահանջներ, կարող են հասնել ASIL-B մակարդակի;
· Աջակցում է բազմաալիք ADC;
· Աջակցում է CAN-FD բազմաալիքին;
· Տրանսպորտային միջոցների կարգավորման աստիճան AEC-Q100 Grade1;
· Աջակցություն առցանց արդիականացման (OTA), Flash-ի աջակցություն երկակի բանկ;
· SHE/HSM-լույսի մակարդակի և ավելի բարձր տեղեկատվության գաղտնագրման շարժիչը պահանջվում է անվտանգ գործարկման համար:
· Pin Count-ը 100PIN-ից ոչ պակաս է;
 
(2) Կատարման պահանջներ
IO-ն ապահովում է լայն լարման էլեկտրամատակարարում (5.5v~2.7v), IO պորտն աջակցում է գերլարման օգտագործմանը;
Ազդանշանի շատ մուտքեր տատանվում են ըստ սնուցման մարտկոցի լարման, և կարող է առաջանալ գերլարում: Գերլարումը կարող է բարելավել համակարգի կայունությունը և հուսալիությունը:
Հիշողության կյանք.
Մեքենայի կյանքի ցիկլը ավելի քան 10 տարի է, ուստի մեքենայի MCU ծրագրի պահպանման և տվյալների պահպանման ժամկետը պետք է ավելի երկար լինի: Ծրագրի պահեստավորումը և տվյալների պահպանումը պետք է ունենան առանձին ֆիզիկական բաժանումներ, և ծրագրի պահեստը պետք է ջնջվի ավելի քիչ անգամ, ուստի Endurance>10K, մինչդեռ տվյալների պահեստը պետք է ավելի հաճախ ջնջվի, ուստի այն պետք է ունենա ավելի մեծ թվով ջնջման անգամներ: . Տվյալների բռնկման ցուցիչին Տոկունություն>100K, 15 տարի (<1K): 10 տարի (<100K):
Կապի ավտոբուսի ինտերֆեյս;
Ավտոբուսի հաղորդակցության ծանրաբեռնվածությունը մեքենայի վրա գնալով ավելի է բարձրանում, ուստի ավանդական CAN CAN-ն այլևս չի բավարարում կապի պահանջարկը, բարձր արագությամբ CAN-FD ավտոբուսի պահանջարկը գնալով ավելի է բարձրանում, CAN-FD-ի աջակցությունը աստիճանաբար դարձել է MCU ստանդարտ: .
 
(3) Արդյունաբերական օրինակ
Ներկայումս ներքին խելացի խցիկի MCU-ի համամասնությունը դեռ շատ ցածր է, և հիմնական մատակարարները դեռևս NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip և այլ միջազգային MCU արտադրողներն են: Մի շարք հայրենական MCU արտադրողներ եղել են դասավորության մեջ, շուկայի կատարողականը դեռ պետք է տեսնել:
 
(4) Արդյունաբերության խոչընդոտները
Խելացի խցիկի մեքենայի կարգավորման մակարդակը և ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակը համեմատաբար շատ բարձր չեն, հիմնականում գիտելիքների կուտակման և արտադրանքի շարունակական կրկնման և կատարելագործման անհրաժեշտության պատճառով: Միևնույն ժամանակ, քանի որ ներքին գործարաններում MCU-ի արտադրության գծերը շատ չեն, գործընթացը համեմատաբար հետընթաց է ընթանում, և ազգային արտադրության մատակարարման շղթային հասնելու համար ժամանակ է պահանջվում, և կարող են լինել ավելի մեծ ծախսեր, և մրցակցության ճնշումը: միջազգային արտադրողներն ավելի մեծ են:
Կենցաղային կառավարման չիպի կիրառում
Ավտոմեքենաների կառավարման չիպերը հիմնականում հիմնված են մեքենայի MCU-ի վրա, տեղական առաջատար ձեռնարկությունները, ինչպիսիք են Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Zhaoyi Innovation, Jiefa Technology, Xinchi Technology, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, National Technology և այլն, բոլորն ունեն: ավտոմեքենայի մասշտաբով MCU արտադրանքի հաջորդականություն, չափանիշ արտասահմանյան հսկա արտադրանք, ներկայումս հիմնված է ARM ճարտարապետության վրա: Որոշ ձեռնարկություններ իրականացրել են նաև RISC-V ճարտարապետության հետազոտություն և մշակում:
 
Ներկայում ներքին տրանսպորտային միջոցների կառավարման տիրույթի չիպը հիմնականում օգտագործվում է ավտոմոբիլային առջևի բեռնման շուկայում և կիրառվել է մեքենայի վրա թափքի տիրույթում և տեղեկատվական զվարճանքի տիրույթում, մինչդեռ շասսիի, ուժային և այլ ոլորտներում այն ​​դեռ գերակշռում է. Արտասահմանյան չիպերի հսկաները, ինչպիսիք են stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments և Microchip Semiconductor, և միայն մի քանի հայրենական ձեռնարկություններ են իրականացրել զանգվածային արտադրության ծրագրեր: Ներկայում Chipchi չիպերի հայրենական արտադրողը 2022 թվականի ապրիլին կթողարկի բարձր արդյունավետությամբ հսկիչ չիպ E3 սերիայի արտադրանք՝ հիմնված ARM Cortex-R5F-ի վրա, ֆունկցիոնալ անվտանգության մակարդակով, որը կհասնի ASIL D-ի, ջերմաստիճանի մակարդակին, որն աջակցում է AEC-Q100 Grade 1-ին, պրոցեսորի հաճախականությունը մինչև 800 ՄՀց: , մինչև 6 պրոցեսորի միջուկով: Դա ամենաբարձր արդյունավետության արտադրանքն է առկա զանգվածային արտադրության տրանսպորտային միջոցների չափիչի MCU-ում, որը լրացնում է ներքին բարձրակարգ բարձր անվտանգության բարձր մակարդակի տրանսպորտային միջոցների չափիչի MCU շուկայում առկա բացը, բարձր արդյունավետությամբ և բարձր հուսալիությամբ, կարող է օգտագործվել BMS-ում, ADAS-ում, VCU-ում: - մետաղալարային շասսի, գործիք, HUD, խելացի հետևի հայելի և մեքենայի կառավարման այլ հիմնական դաշտեր: Ավելի քան 100 հաճախորդներ ընդունել են E3 արտադրանքի դիզայնի համար, ներառյալ GAC, Geely և այլն:
Ներքին վերահսկիչի հիմնական արտադրանքի կիրառում