Tradiciniais degalais varomai transporto priemonei reikia apie 500–600 lustų, o maždaug 1 000 lengvųjų mišrių automobilių, įkraunamų hibridų ir grynai elektra varomų transporto priemonių reikia mažiausiai 2 000 lustų.
Tai reiškia, kad sparčiai tobulėjant išmaniosioms elektromobiliams, toliau didėjo ne tik pažangių procesų lustų, bet ir tradicinių lustų paklausa. Tai yra MCU. Be to, kad didėja dviračių skaičius, domeno valdiklis taip pat kelia naują aukšto saugumo, didelio patikimumo ir didelės skaičiavimo galios MCU poreikį.
MCU, MicroController Unit, žinomas kaip vieno lusto mikrokompiuteris / mikrovaldiklis / vieno lusto mikrokompiuteris, integruoja procesoriaus, atminties ir periferines funkcijas į vieną lustą, kad sudarytų lusto lygio kompiuterį su valdymo funkcija. Jis daugiausia naudojamas signalų apdorojimui ir valdymui. Išmaniosios valdymo sistemos šerdis.
MCU ir automobilių elektronika, pramonė, kompiuteriai ir tinklai, plataus vartojimo elektronika, buitinė technika ir daiktų internetas yra glaudžiai susiję su mūsų gyvenimu. Automobilių elektronika yra didžiausia automobilių elektronikos rinka, o automobilių elektronai visame pasaulyje sudaro 33 proc.
MCU struktūra
MCU daugiausia susideda iš centrinio procesoriaus procesoriaus, atminties (ROM ir RAM), įvesties ir išvesties įvesties / išvesties sąsajos, nuosekliojo prievado, skaitiklio ir kt.
CPU: Centrinis procesorius, centrinis procesorius, yra pagrindinis MCU komponentas. Komponentų komponentai gali atlikti duomenų aritmetinės logikos operaciją, bitų kintamųjų apdorojimą ir duomenų perdavimo operacijas. Valdymo dalys pagal tam tikrą laiką nuosekliai koordinuoja darbą, kad analizuotų ir vykdytų instrukcijas.
ROM: Tik skaitymo atmintis yra programų atmintis, kuri naudojama gamintojų parašytoms programoms saugoti. Informacija skaitoma nedestruktyviai. Esmė
RAM: Random Access Memory – tai duomenų atmintis, kuri tiesiogiai keičiasi duomenimis su centriniu procesoriumi, o duomenų negalima išlaikyti praradus maitinimą. Programa gali būti rašoma ir skaitoma bet kuriuo metu veikiant, kuri paprastai naudojama kaip laikina operacinėms sistemoms ar kitoms veikiančioms programoms skirta duomenų laikmena.
CPU ir MCU ryšys:
CPU yra veikimo valdymo pagrindas. Be procesoriaus, MCU taip pat yra ROM arba RAM, kuri yra lusto lygio lustas. Įprasti yra SOC (System On Chip), kurie vadinami sistemos lygio lustais, kurie gali saugoti ir paleisti sistemos lygio kodą, paleisti QNX, Linux ir kitas operacines sistemas, įskaitant kelis procesorių blokus (CPU+GPU+DSP+NPU+atmintinė). +sąsajos blokas).
MCU skaitmenys
Skaičius nurodo kiekvieno apdorojimo duomenų MCU plotį. Kuo didesnis skaitmenų skaičius, tuo didesnis MCU duomenų apdorojimo pajėgumas. Šiuo metu svarbiausi yra 8, 16 ir 32 skaitmenys, iš kurių 32 bitai sudaro daugiausiai ir sparčiai auga.
Automobilių elektronikos programose 8 bitų MCU kaina yra maža ir ją lengva sukurti. Šiuo metu jis dažniausiai naudojamas gana paprastam valdymui, pavyzdžiui, apšvietimui, lietaus vandeniui, langams, sėdynėms ir durims valdyti. Tačiau sudėtingesniems aspektams, pvz., prietaisų ekranui, transporto priemonių pramogų informacinėms sistemoms, galios valdymo sistemoms, važiuoklei, vairavimo pagalbinėms sistemoms ir kt., daugiausia 32 bitų, ir iteracinė automobilių elektrifikavimo, intelekto ir tinklų raida, skaičiavimo galia. MCU reikalavimai taip pat tampa vis aukštesni.
MCU automobilio autentifikavimas
Prieš MCU tiekėjui įeinant į OĮG tiekimo grandinės sistemą, paprastai būtina atlikti tris pagrindinius sertifikatus: projektavimo etapas turi atitikti funkcinio saugumo standartą ISO 26262, srauto ir pakavimo etapas turi atitikti AEC-Q001 ~ 004 ir IATF16949, nes taip pat sertifikavimo bandymo etape Laikykitės AEC-Q100/Q104.
Tarp jų ISO 26262 apibrėžia keturis ASIL saugos lygius: nuo žemo iki aukšto, A, B, C ir D; AEC-Q100 yra padalintas į keturis patikimumo lygius: nuo žemo iki aukšto, atitinkamai 3, 2, 1 ir 0, 3, 2, 1 ir 0 Essence AEC-Q100 serijos sertifikavimas paprastai trunka 1–2 metus, o ISO 26262 sertifikatas yra sunkesnis, o ciklas ilgesnis.
MCU taikymas išmaniųjų elektrinių transporto priemonių pramonėje
MCU pritaikymas automobilių pramonėje yra labai platus. Pavyzdžiui, priekinis stalas yra kėbulo priedų, maitinimo sistemų, važiuoklės, transporto priemonės informacijos pramogų ir išmanaus vairavimo programa. Atėjus išmaniųjų elektrinių transporto priemonių erai, žmonių MCU produktų paklausa dar labiau padidės.
Elektra:
1. Akumuliatoriaus valdymo sistema BMS: BMS turi kontroliuoti įkrovimą ir iškrovimą, temperatūrą ir akumuliatoriaus balansavimą. Pagrindinė valdymo plokštė reikalauja MCU, o kiekvienai pavaldinei konsolei taip pat reikalingas vienas MCU;
2.Transporto priemonės valdiklis VCU: Elektromobilio energijos valdymui reikia padidinti transporto priemonės valdiklį, o kartu jame sumontuoti 32 bitų aukščiausios klasės MCU, kurie skiriasi nuo kiekvienos gamyklos planų;
3.Variklio valdiklis/greičių dėžės valdiklisPapildoma komplektacija: atsarginių dalių keitimas, elektromobilio keitiklio valdymas MCU alternatyvios alyvos transporto priemonės variklio valdiklis. Dėl didelio variklio greičio reikia sulėtinti reduktorių. Pavarų dėžės valdiklis.
Intelektas:
1. Šiuo metu vidaus automobilių rinka vis dar yra L2 didelės spartos skverbties stadijoje. Atsižvelgiant į išsamias sąnaudas ir našumą, OĮG padidina ADAS funkciją vis dar naudoja paskirstytą architektūrą. Didėjant apkrovos greičiui, atitinkamai didėja ir jutiklio informacijos apdorojimo MCU.
2. Dėl didėjančio kabinos funkcijų skaičiaus vis svarbesnis tampa naujų naujų energijos lustų vaidmuo, o atitinkamas MCU statusas sumažėjo.
Amatas
Pats MCU turi prioritetinius reikalavimus skaičiavimo galiai ir nekelia aukštų reikalavimų pažangiems procesams. Tuo pačiu metu jo įmontuota įterptoji saugykla taip pat riboja MCU proceso tobulinimą. Naudokite 28 nm procesą su MCU produktais. Transporto priemonių taisyklių specifikacijos daugiausia yra 8 colių plokštelės. Kai kurie gamintojai, ypač IDM, buvo pradėti persodinti į 12 colių platformą.
Dabartiniai 28 nm ir 40 nm procesai yra pagrindinė rinkos dalis.
Tipiškos įmonės šalyje ir užsienyje
Palyginti su vartojimo ir pramoninio lygio MCU, automobilių lygio MCU keliami aukštesni reikalavimai eksploatacinės aplinkos, patikimumo ir tiekimo ciklo atžvilgiu. Be to, sunku patekti, todėl MCU rinkos struktūra apskritai yra gana koncentruota. 2021 metais penkioms didžiausioms MCU įmonėms pasaulyje teko 82 proc.
Šiuo metu mano šalies automobilių lygio MCU vis dar pradedamas naudoti, o tiekimo grandinė turi didelį žemės ir vidaus alternatyvų potencialą.
Paskelbimo laikas: 2023-08-08
