Uutiset - Moottoritason MCU-tiedon kampaus

Perinteinen polttoainekäyttöinen ajoneuvo vaatii noin 500-600 sirua ja noin 1 000 kevyttä sekaautoa, pistokehybridiä ja puhtaasti sähköautoa vähintään 2 000 sirua.

Tämä tarkoittaa, että älykkäiden sähköajoneuvojen nopeassa kehityksessä ei vain edistyneiden prosessisirujen kysyntä ole jatkanut kasvuaan, vaan myös perinteisten sirujen kysyntä kasvaa edelleen. Tämä on MCU. Pyörien määrän kasvun lisäksi toimialueen ohjain tuo myös uutta kysyntää korkealle tietoturvalle, korkealle luotettavuudelle ja suurelle laskentateholle MCU:lle.

MCU, MicroController Unit, joka tunnetaan nimellä yksisiruinen mikrotietokone/mikroohjain/yksisiruinen mikrotietokone, integroi CPU:n, muistin ja oheislaitteet yhdelle sirulle muodostaen sirutason tietokoneen ohjaustoiminnolla. Sitä käytetään pääasiassa signaalin käsittelyyn ja ohjaukseen. Älykkään ohjausjärjestelmän ydin.

MCU:t ja autoelektroniikka, teollisuus, tietokoneet ja verkot, kulutuselektroniikka, kodinkoneet ja esineiden internet liittyvät läheisesti elämäämme. Autoelektroniikka on autoelektroniikan suurin markkina-alue, ja autoelektronien osuus on 33 % maailmanlaajuisesti.

MCU:n rakenne

MCU koostuu pääasiassa keskussuorittimesta, muistista (ROM ja RAM), tulo- ja lähtö I/O-liitännästä, sarjaportista, laskurista jne.

CPU: Central Processing Unit, keskusprosessori, on MCU:n ydinkomponentti. Komponentit voivat suorittaa dataaritmeettisen logiikan, bittimuuttujan käsittelyn ja tiedonsiirtotoiminnon. Ohjausosat koordinoivat työtä tietyn ajan mukaisesti peräkkäin analysoidakseen ja suorittaakseen käskyjä.

ROM: Vain lukumuisti on ohjelmamuisti, jota käytetään valmistajien kirjoittamien ohjelmien tallentamiseen. Tiedot luetaan tuhoamattomalla tavalla. Essence

RAM: Random Access Memory, on tietomuisti, joka vaihtaa tietoja suoraan prosessorin kanssa, eikä tietoja voida säilyttää virran katkeamisen jälkeen. Ohjelma voidaan kirjoittaa ja lukea milloin tahansa ajon aikana, jota käytetään yleensä tilapäisenä tiedontallennusvälineenä käyttöjärjestelmille tai muille käynnissä oleville ohjelmille.

Suhde CPU:n ja MCU:n välillä:

CPU on toiminnan ohjauksen ydin. CPU:n lisäksi MCU:ssa on myös ROM tai RAM, joka on sirutason siru. Yleisiä ovat SOC (System On Chip), joita kutsutaan järjestelmätason siruiksi, jotka voivat tallentaa ja suorittaa järjestelmätason koodia, käyttää QNX:ää, Linuxia ja muita käyttöjärjestelmiä, mukaan lukien useita prosessoriyksiköitä (CPU+GPU+DSP+NPU+tallennustila). +liitäntäyksikkö).

MCU-numeroita

Numero viittaa kunkin käsittelevän datan MCU:n leveyteen. Mitä suurempi numeroiden määrä, sitä vahvempi MCU:n tietojenkäsittelykapasiteetti. Tällä hetkellä tärkeimmät ovat 8, 16 ja 32 numeroa, joista 32 bittiä muodostaa eniten ja kasvaa nopeasti.

Autoelektroniikkasovelluksissa 8-bittisen MCU:n hinta on alhainen ja helppo kehittää. Tällä hetkellä sitä käytetään enimmäkseen suhteellisen yksinkertaiseen ohjaukseen, kuten valaistus, sadevesi, ikkunat, istuimet ja ovet. Kuitenkin monimutkaisemmissa näkökohdissa, kuten mittarinäyttö, ajoneuvon viihdetietojärjestelmät, tehonhallintajärjestelmät, alusta, ajoavustusjärjestelmät jne., pääasiassa 32-bittiset, ja autojen sähköistyksen, älykkyyden ja verkottumisen iteraatiokehitys, Laskentateho Myös MCU:n vaatimukset kasvavat koko ajan.

MCU-auton todennus

Ennen kuin MCU-toimittaja tulee OEM-toimitusketjujärjestelmään, on yleensä suoritettava kolme suurta sertifikaattia: suunnitteluvaiheessa on noudatettava toiminnallista turvallisuusstandardia ISO 26262, virtaus- ja pakkausvaiheessa on noudatettava AEC-Q001 ~ 004 ja IATF16949:ää. sekä sertifiointitestivaiheen aikana Noudata AEC-Q100/Q104:ää.

Niiden joukossa ISO 26262 määrittelee ASIL:n neljä suojaustasoa matalasta korkeaan, A, B, C ja D; AEC-Q100 on jaettu neljään luotettavuustasoon, matalasta korkeaan, 3, 2, 1 ja 0, vastaavasti, 3, 2, 1 ja 0 Essence AEC-Q100-sarjan sertifiointi kestää yleensä 1-2 vuotta, kun taas ISO 26262 -sertifiointi on vaikeampaa ja sykli on pidempi.

MCU:n sovellus älykkäiden sähköajoneuvojen teollisuudessa

MCU:n sovellusala autoteollisuudessa on erittäin laaja. Esimerkiksi etupöytä on sovellus koritarvikkeista, voimajärjestelmistä, alustasta, ajoneuvon tietoviihteestä ja älykkäästä ajamisesta. Älykkäiden sähköajoneuvojen aikakauden myötä ihmisten kysyntä MCU-tuotteille kasvaa entisestään.

Sähköistys:

1. Akunhallintajärjestelmä BMS: BMS:n on ohjattava latausta ja purkausta, lämpötilaa ja akun tasapainotusta. Pääohjauskortti vaatii MCU:n, ja jokainen orjakonsoli vaatii myös yhden MCU:n;

2.Ajoneuvon ohjain VCU: Sähköajoneuvon energianhallinnan on lisättävä ajoneuvon ohjainta, ja samalla se on varustettu 32-bittisillä huippuluokan MCU:illa, jotka eroavat kunkin tehtaan suunnitelmista;

3.Moottorin ohjain/vaihteiston ohjain: varaston vaihto, sähköauton vaihtosuuntaaja ohjaus MCU vaihtoehtoinen öljyajoneuvon moottorin ohjain. Moottorin suuren nopeuden vuoksi alennusvaimentinta on hidastettava. Vaihteiston ohjain.

Älykkyys:

1. Tällä hetkellä kotimaiset automarkkinat ovat edelleen L2-suurnopeuksien levinneisyysvaiheessa. Vuodesta kattava kustannus- ja suorituskykynäkökohdat, OEM lisää ADAS-toiminto käyttää edelleen hajautettua arkkitehtuuria. Latausnopeuden kasvaessa myös anturin tiedonkäsittelyn MCU kasvaa vastaavasti.

2. Ohjaamotoimintojen lisääntymisen vuoksi korkeamman uusien energiasirujen rooli on tulossa yhä tärkeämmäksi ja vastaava MCU-status on laskenut.

Käsityö

MCU:lla itsessään on ensisijaiset vaatimukset laskentateholle, eikä sillä ole korkeita vaatimuksia edistyneille prosesseille. Samalla sen sisäänrakennettu sulautettu tallennustila rajoittaa myös MCU-prosessin parantamista. Käytä 28 nm:n prosessia MCU-tuotteiden kanssa. Ajoneuvomääräykset koskevat pääasiassa 8 tuuman kiekkoja. Jotkut valmistajat, erityisesti IDM, ovat alkaneet siirtää 12 tuuman alustalle.

Nykyiset 28 nm ja 40 nm prosessit ovat markkinoiden valtavirtaa.

Tyypillisiä yrityksiä kotimaassa ja ulkomailla

Kulutus- ja teollisuustason MCU:ihin verrattuna autotason MCU:lla on korkeammat vaatimukset käyttöympäristön, luotettavuuden ja toimitussyklin suhteen. Lisäksi sinne on vaikea päästä, joten MCU:n markkinarakenne on yleisesti ottaen suhteellisen keskittynyt. Vuonna 2021 maailman viiden suurimman MCU-yrityksen osuus oli 82 prosenttia.