Et tradisjonelt drivstoffkjøretøy krever omtrent 500 til 600 brikker, og rundt 1000 lette biler, plug-in hybrider og rene elektriske kjøretøy krever minst 2000 brikker.
Dette betyr at i prosessen med den raske utviklingen av smarte elektriske kjøretøy, har ikke bare etterspørselen etter avanserte prosessbrikker fortsatt å øke, men også etterspørselen etter tradisjonelle brikker vil fortsette å øke. Dette er MCU. I tillegg til økningen i antall sykler, gir domenekontrolleren også nye krav til høy sikkerhet, høy pålitelighet og høy datakraft MCU.
MCU, MicroController Unit, kjent som en enkeltbrikke mikrodatamaskin/mikrokontroller/enkeltbrikkemikrodatamaskin, integrerer CPU, minne og periferifunksjoner på en enkelt brikke for å danne en brikkenivå datamaskin med kontrollfunksjon. Den brukes hovedsakelig for å oppnå signalbehandling og kontroll. Kjernen i det intelligente kontrollsystemet.
MCUer og bilelektronikk, industri, datamaskiner og nettverk, forbrukerelektronikk, husholdningsapparater og tingenes internett er nært knyttet til livene våre. Bilelektronikk er det største markedet innen bilelektronikk, og bilelektroner står for 33 % globalt.
MCU struktur
MCU er hovedsakelig sammensatt av sentral prosessor CPU, minne (ROM og RAM), inngang og utgang I/O-grensesnitt, seriell port, teller, etc.
CPU: Central Processing Unit, en sentral prosessor, er kjernekomponenten i MCU. Komponentkomponentene kan fullføre den dataaritmetiske logiske operasjonen, bitvariabel prosessering og dataoverføringsoperasjonen. Kontrolldelene koordinerer arbeidet i henhold til en viss tid sekvensielt for å analysere og utføre instruksjonene.
ROM: Skrivebeskyttet minne er et programminne som brukes til å lagre programmer skrevet av produsenter. Informasjonen leses på en ikke-destruktiv måte. Essens
VÆR: Random Access Memory, er et dataminne som direkte utveksler data med CPU, og dataene kan ikke vedlikeholdes etter at strømmen er borte. Programmet kan skrives og leses når som helst når det kjører, som vanligvis brukes som et midlertidig datalagringsmedium for operativsystemer eller andre kjørende programmer.
Forholdet mellom CPU og MCU:
CPU er kjernen i operasjonell kontroll. I tillegg til CPU, inneholder MCU også ROM eller RAM, som er en brikke på brikkenivå. Vanlige er SOC (System On Chip), som kalles systemnivåbrikker som kan lagre og kjøre systemnivåkode, kjøre QNX, Linux og andre operativsystemer, inkludert flere prosessorenheter (CPU+GPU +DSP+NPU+lagring +grensesnittenhet).
MCU sifre
Tallet refererer til bredden på MCU-en for hver behandlingsdata. Jo høyere antall sifre, desto sterkere er MCU-databehandlingskapasiteten. For tiden er den viktigste 8, 16 og 32 sifre, hvorav 32 biter står for det meste og vokser raskt.
I bilelektronikkapplikasjoner er kostnadene for 8-bit MCU lave og enkle å utvikle. For tiden brukes den mest til relativt enkel styring, som belysning, regnvann, vinduer, seter og dører. Men for mer kompliserte aspekter, som instrumentdisplay, informasjonssystemer for kjøretøyunderholdning, kraftkontrollsystemer, chassis, kjøreassistentsystemer, etc., hovedsakelig 32-bits og iterasjonsutvikling av bilelektrifisering, intelligens og nettverk, datakraften. kravene til MCU blir også høyere og høyere.
MCU bilautentisering
Før MCU-leverandøren går inn i OEM-forsyningskjedesystemet, er det generelt nødvendig å fullføre tre hovedsertifiseringer: designstadiet må følge funksjonssikkerhetsstandarden ISO 26262, flyt- og pakkestadiet må følge AEC-Q001 ~ 004 og IATF16949, som samt under sertifiseringstestfasen Følg AEC-Q100/Q104.
Blant dem definerer ISO 26262 de fire sikkerhetsnivåene til ASIL, fra lav til høy, A, B, C og D; AEC-Q100 er delt inn i fire pålitelighetsnivåer, fra lav til høy, henholdsvis 3, 2, 1 og 0, 3, 2, 1 og 0 Essens AEC-Q100-seriens sertifisering tar vanligvis 1-2 år, mens ISO 26262-sertifisering er vanskeligere og syklusen er lengre.
Anvendelsen av MCU i den smarte elektriske kjøretøyindustrien
Anvendelsen av MCU i bilindustrien er veldig bred. For eksempel er frontbordet applikasjonen fra karosseritilbehør, kraftsystemer, chassis, underholdning for kjøretøyinformasjon og intelligent kjøring. Med ankomsten av epoken med smarte elektriske kjøretøyer, vil folks etterspørsel etter MCU-produkter bli enda sterkere.
Elektrisering:
1. Batteristyringssystem BMS: BMS må kontrollere lading og utlading, temperatur og batteribalansering. Hovedkontrollkortet krever en MCU, og hver slavekonsoll krever også en MCU;
2.Kjøretøykontroller VCU: Energistyring for elektriske kjøretøy må øke kjøretøykontrolleren, og samtidig er den utstyrt med 32-bits high-end MCU-er, som er forskjellige fra planene til hver fabrikk;
3.Motorkontroller/girkassekontroller: lagerbytte, inverterkontroll for elektrisk kjøretøy MCU alternativ oljekjøretøymotorkontroller. På grunn av den høye motorhastigheten, må reduksjonen bremses. Girkassekontrolleren.
Intelligens:
1. For tiden er det innenlandske bilmarkedet fortsatt i L2 høyhastighets penetrasjonsstadiet. Ut fra de omfattende kostnads- og ytelseshensynene øker OEM-en ADAS-funksjonen bruker fortsatt en distribuert arkitektur. Med økningen i belastningshastigheten øker også MCU for sensorinformasjonsbehandlingen tilsvarende.
2. På grunn av det økende antallet cockpitfunksjoner blir rollen til høyere nye energibrikker stadig viktigere, og den tilsvarende MCU-statusen har gått ned.
Håndverk
MCU selv har prioriterte krav til datakraft og har ikke høye krav til avanserte prosesser. Samtidig begrenser dens innebygde innebygde lagring i seg selv også forbedringen av MCU-prosessen. Bruk 28nm-prosessen med MCU-produkter. Spesifikasjonene til kjøretøyforskriftene er hovedsakelig 8-tommers wafere. Noen produsenter, spesielt IDM, har begynt å bli transplantert på en 12-tommers plattform.
De nåværende 28nm- og 40nm-prosessene er hovedstrømmen i markedet.
Typiske bedrifter i inn- og utland
Sammenlignet med forbruk og industrielle MCU-er, har MCU-en på bilnivå høyere krav når det gjelder driftsmiljø, pålitelighet og forsyningssyklus. I tillegg er det vanskelig å komme inn, så markedsstrukturen til MCU er relativt konsentrert generelt. I 2021 utgjorde de fem beste MCU-selskapene i verden 82 %.
For tiden er mitt lands bil-nivå MCU fortsatt i introduksjonsperioden, og forsyningskjeden har et stort potensial for land- og innenlandsk alternativisering.
Innleggstid: Jul-08-2023
