In tradisjoneel brânstofauto fereasket sawat 500 oant 600 chips, en sawat 1.000 lichte mingde auto's, plug-in hybrides en suver elektryske auto's hawwe teminsten 2.000 chips nedich.
Dit betsjut dat yn it proses fan 'e rappe ûntwikkeling fan tûke elektryske auto's, net allinich de fraach nei avansearre proseschips trochgien is mei tanimmen, mar ek de fraach nei tradisjonele chips sil trochgean mei tanimmen. Dit is de MCU. Neist de tanimming fan it oantal fytsen bringt de domeincontroller ek nije fraach nei MCU's mei hege feiligens, hege betrouberens en hege rekkenkrêft.
MCU, MicroController Unit, bekend as in single-chip mikrokompjûter/mikrokontroller/single-chip mikrokompjûter, yntegreart de CPU, ûnthâld en perifeare funksjes op ien chip om in chip-nivo kompjûter mei kontrôlefunksje te foarmjen. It wurdt benammen brûkt om sinjaalferwurking en kontrôle te berikken. De kearn fan it yntelliginte kontrôlesysteem.
MCU's en auto-elektroanika, yndustry, kompjûters en netwurken, konsuminte-elektroanika, húshâldlike apparaten en it Ynternet fan Dingen binne nau ferbûn mei ús libben. Auto-elektroanika is de grutste merk yn auto-elektroanika, en auto-elektroanen binne wrâldwiid goed foar 33%.
MCU-struktuer
MCU bestiet benammen út in sintrale prosessor-CPU, ûnthâld (ROM en RAM), ynfier- en útfier-I/O-ynterface, seriële poarte, teller, ensfh.
CPUDe sintrale ferwurkingsienheid, in sintrale prosessor, is it kearnkomponint yn in MCU. De ûnderdielen kinne de gegevensaritmetike logyske operaasje, bitfariabele ferwurking en gegevensoerdracht útfiere. De kontrôledielen koördinearje it wurk neffens in bepaalde tiid sekwinsjeel om de ynstruksjes te analysearjen en út te fieren.
ROMAllinnich-lêsûnthâld is in programmaûnthâld dat brûkt wurdt om programma's op te slaan dy't skreaun binne troch fabrikanten. De ynformaasje wurdt op in net-destruktive manier lêzen. Essinsje
RAAMRandom Access Memory, is in gegevensûnthâld dat direkt gegevens útwikselet mei de CPU, en de gegevens kinne net bewarre wurde nei't de stroomûnderbrekking útfalt. It programma kin op elk momint skreaun en lêzen wurde as it rint, en wurdt oer it algemien brûkt as in tydlik gegevensopslachmedium foar bestjoeringssystemen of oare rinnende programma's.
De relaasje tusken CPU en MCU:
De CPU is de kearn fan operasjonele kontrôle. Neist de CPU befettet de MCU ek ROM of RAM, dat is in chip op chipnivo. Faak foarkommende binne SOC (System On Chip), dy't systeemnivo-chips neamd wurde dy't systeemnivo-koade kinne opslaan en útfiere, QNX, Linux en oare bestjoeringssystemen útfiere, ynklusyf meardere prosessor-ienheden (CPU + GPU + DSP + NPU + opslach + interface-ienheid).
MCU-sifers
It getal ferwiist nei de breedte fan 'e MCU dy't elke gegevens ferwurket. Hoe heger it oantal sifers, hoe sterker de gegevensferwurkingskapasiteit fan 'e MCU. Op it stuit binne de wichtichste 8, 16 en 32 sifers, wêrfan 32 bits it meast útmeitsje en rap groeie.
Yn auto-elektroanika-tapassingen binne de kosten fan in 8-bit MCU leech en maklik te ûntwikkeljen. Op it stuit wurdt it meast brûkt foar relatyf ienfâldige kontrôle, lykas ferljochting, reinwetter, ruten, sitten en doarren. Foar mear yngewikkelde aspekten, lykas ynstrumintenwerjefte, ynformaasjesystemen foar auto-fermaak, stroomkontrôlesystemen, chassis, rydassistinsjesystemen, ensfh., benammen 32-bit, en iteraasje-evolúsje fan auto-elektrifikaasje, yntelliginsje en netwurking, wurde de easken foar rekkenkrêft foar MCU ek hieltyd heger.
MCU-auto-autentikaasje
Foardat de MCU-leveransier it OEM-supply chain-systeem yngiet, is it oer it algemien needsaaklik om trije wichtige sertifikaasjes te foltôgjen: de ûntwerpfase moat de funksjonele feiligensstandert ISO 26262 folgje, de stream- en ferpakkingsfase moat de AEC-Q001 ~ 004 en IATF16949 folgje, en ek tidens de sertifikaasjetestfase AEC-Q100/Q104 folgje.
Under harren definiearret de ISO 26262 de fjouwer feiligensnivo's fan ASIL, fan leech oant heech, A, B, C en D; AEC-Q100 is ferdield yn fjouwer betrouberensnivo's, fan leech oant heech, 3, 2, 1 en 0, respektivelik, 3, 2, 1 en 0. Essinsje De sertifikaasje fan 'e AEC-Q100-searje duorret oer it algemien 1-2 jier, wylst de ISO 26262-sertifikaasje dreger is en de syklus langer is.
De tapassing fan MCU yn 'e tûke elektryske auto-yndustry
De tapassing fan MCU yn 'e auto-yndustry is tige breed. Bygelyks, de foartafel is de tapassing fan karrosserie-accessoires, stroomsystemen, chassis, ynformaasje- en ferdivedaasjesystemen foar auto's en yntelliginte riden. Mei de komst fan it tiidrek fan tûke elektryske auto's sil de fraach fan minsken nei MCU-produkten noch sterker wêze.
Elektrisearring:
1. Batterijbehearsysteem BMSBMS moat it laden en ûntladen, de temperatuer en de batterijbalâns kontrolearje. It haadkontrôleboerd fereasket in MCU, en elke slavekonsole fereasket ek ien MCU;
2.Autokontrôler VCU: Enerzjybehear foar elektryske auto's moat de autokontroller ferheegje, en tagelyk is it foarsjoen fan 32-bit high-end MCU's, dy't ferskille fan 'e plannen fan elke fabryk;
3.Motorcontroller/fersnellingsbakcontroller: ferfanging fan foarrieden, elektryske auto-omvormerkontrôle MCU alternative oalje automotorkontroller. Fanwegen de hege motorsnelheid moat de reduksje fertrage wurde. De fersnellingsbakkontroller.
Yntelliginsje:
1. Op it stuit is de binnenlânske automerk noch yn 'e L2-hegesnelheidspenetraasjefaze. Fanút de wiidweidige kosten- en prestaasjesaspekten nimt de OEM de ADAS-funksje ta en brûkt noch altyd in ferspraat arsjitektuer. Mei de tanimming fan 'e laadsnelheid nimt de MCU fan 'e sensorynformaasjeferwurking ek ta.
2. Troch it tanimmende oantal cockpitfunksjes wurdt de rol fan hegere nije enerzjychips hieltyd wichtiger, en de oerienkommende MCU-status is ôfnommen.
Ambacht
De MCU sels hat prioriteitseasken foar rekkenkrêft en gjin hege easken foar avansearre prosessen. Tagelyk beheint de ynboude opslach sels ek de ferbettering fan it MCU-proses. Brûk it 28nm-proses mei MCU-produkten. De spesifikaasjes fan 'e autoregeljouwing binne benammen 8-inch wafers. Guon fabrikanten, benammen IDM, binne begûn mei it oerplanten nei in 12-inch platfoarm.
De hjoeddeiske 28nm- en 40nm-prosessen binne de mainstream fan 'e merk.
Typyske bedriuwen yn binnen- en bûtenlân
Yn ferliking mei konsumpsje- en yndustriële MCU's hat de MCU op autonivo hegere easken op it mêd fan wurkomjouwing, betrouberens en oanfiersyklus. Derneist is it lestich om yn te kommen, sadat de merkstruktuer fan MCU yn 't algemien relatyf konsintrearre is. Yn 2021 wiene de top fiif MCU-bedriuwen yn 'e wrâld ferantwurdlik foar 82%.
Op it stuit is de MCU op autonivo fan myn lân noch yn 'e yntroduksjeperioade, en de leveringsketen hat in grut potinsjeel foar alternativen op lân en ynlânske grûn.
Pleatsingstiid: 8 july 2023
