Valdymo klasės mikroschemos įvadas
Valdymo lustas daugiausia reiškia MCU (mikrovaldiklio bloką), tai yra mikrovaldiklį, dar vadinamą vienu lustu, kuris skirtas tinkamai sumažinti procesoriaus dažnį ir specifikacijas, o atmintis, laikmatis, analoginio ir skaitmeninio konverterio keitiklis, laikrodis, įvesties ir išvesties prievadas, nuoseklusis ryšys ir kiti funkciniai moduliai bei sąsajos yra integruoti į vieną lustą. Įgyvendinant terminalo valdymo funkciją, jis turi didelio našumo, mažo energijos suvartojimo, programuojamumo ir didelio lankstumo privalumus.
Transporto priemonės gabarito lygio MCU diagrama
„IC Insights“ duomenimis, automobilių pramonė yra labai svarbi MCU taikymo sritis. 2019 m. pasaulinė MCU taikymo sritis automobilių elektronikoje sudarė apie 33 %. Kiekviename aukščiausios klasės automobilyje naudojamų MCUS skaičius yra artimas 100 – nuo vairavimo kompiuterių, LCD prietaisų iki variklių, važiuoklės, didelių ir mažų automobilio komponentų, kuriems reikalingas MCU valdymas.
Ankstyvaisiais laikais 8 bitų ir 16 bitų MCUS daugiausia buvo naudojami automobiliuose, tačiau nuolat tobulėjant automobilių elektronikai ir intelektui, reikalingų MCUS skaičius ir kokybė taip pat didėja. Šiuo metu 32 bitų MCUS dalis automobilių MCUS pasiekė apie 60 %, o ARM „Cortex“ serijos branduolys dėl mažos kainos ir puikaus energijos suvartojimo valdymo yra pagrindinis automobilių MCU gamintojų pasirinkimas.
Pagrindiniai automobilių mikrokontrolerių parametrai yra darbinė įtampa, darbinis dažnis, „flash“ ir RAM talpa, laikmačio modulis ir kanalo numeris, ADC modulis ir kanalo numeris, nuosekliosios komunikacijos sąsajos tipas ir numeris, įvesties ir išvesties įvesties/išvesties prievado numeris, darbinė temperatūra, korpuso forma ir funkcinio saugos lygis.
Pagal procesoriaus bitų skaičių automobilių MCUS daugiausia galima suskirstyti į 8 bitų, 16 bitų ir 32 bitų. Tobulėjant procesui, 32 bitų MCUS kaina toliau mažėja, ir dabar jis tapo pagrindiniu ir pamažu keičia programas bei rinkas, kuriose anksčiau dominavo 8/16 bitų MCUS.
Pagal taikymo sritį automobilių MCU galima suskirstyti į kėbulo sritį, maitinimo sritį, važiuoklės sritį, vairuotojo kabinos sritį ir intelektualiojo vairavimo sritį. Vairuotojo kabinos sričiai ir intelektualiojo vairavimo sričiai MCU reikalinga didelė skaičiavimo galia ir didelės spartos išorinio ryšio sąsajos, tokios kaip CAN FD ir Ethernet. Kėbulo sričiai taip pat reikia daug išorinio ryšio sąsajų, tačiau MCU skaičiavimo galios reikalavimai yra santykinai maži, o maitinimo sričiai ir važiuoklės sričiai reikalinga aukštesnė darbinė temperatūra ir funkcinis saugos lygis.
Važiuoklės srities valdymo lustas
Važiuoklės sritis yra susijusi su transporto priemonės vairavimu ir susideda iš transmisijos sistemos, pavaros sistemos, vairavimo sistemos ir stabdžių sistemos. Ją sudaro penkios posistemės: vairavimo, stabdymo, pavarų perjungimo, droselio ir pakabos sistemos. Tobulėjant automobilių intelektui, suvokimo atpažinimas, sprendimų planavimas ir valdymo vykdymas išmaniosiose transporto priemonėse tapo pagrindinėmis važiuoklės srities sistemomis. Elektroninis vairavimas ir elektroninis valdymas yra pagrindiniai automatinio vairavimo komponentai.
(1) Darbo reikalavimai
Važiuoklės srities ECU naudoja didelio našumo, keičiamo dydžio funkcinės saugos platformą ir palaiko jutiklių grupavimą bei daugiaašius inercinius jutiklius. Remiantis šiuo taikymo scenarijumi, važiuoklės srities MCU siūlomi šie reikalavimai:
· Reikalingas aukštas dažnis ir didelis skaičiavimo galios poreikis, pagrindinis dažnis ne mažesnis kaip 200 MHz, o skaičiavimo galia ne mažesnė kaip 300 DMIPS
· „Flash“ atminties talpa ne mažesnė kaip 2 MB, su kodine „Flash“ ir duomenų „Flash“ fizine pertvara;
· RAM ne mažiau kaip 512 KB;
· Aukšti funkcinio saugumo lygio reikalavimai, gali pasiekti ASIL-D lygį;
· Palaiko 12 bitų tikslumo ADC;
· Palaiko 32 bitų didelio tikslumo, aukštą sinchronizavimo laikmatį;
· Palaiko daugiakanalį CAN-FD;
· Palaiko ne mažiau kaip 100M Ethernet;
· Patikimumas ne žemesnis nei AEC-Q100 Grade1;
· Palaiko internetinį atnaujinimą (OTA);
· Palaiko programinės įrangos tikrinimo funkciją (nacionalinis slaptas algoritmas);
(2) Veikimo reikalavimai
· Branduolio dalis:
I. Šerdies dažnis: tai yra laikrodžio dažnis branduolio veikimo metu, kuris naudojamas branduolio skaitmeninio impulso signalo virpesių greičiui pavaizduoti, ir pagrindinis dažnis negali tiesiogiai atspindėti branduolio skaičiavimo greičio. Branduolio veikimo greitis taip pat susijęs su branduolio srautu, talpykla, instrukcijų rinkiniu ir kt.
II. Skaičiavimo galia: DMIPS paprastai gali būti naudojamas vertinimui. DMIPS yra vienetas, kuris matuoja MCU integruotos etaloninės programos santykinį našumą jos bandymo metu.
· Atminties parametrai:
I. Kodo atmintis: atmintis, naudojama kodui saugoti;
II. Duomenų atmintis: atmintis, naudojama duomenims saugoti;
III.RAM: Atmintis, naudojama laikiniesiems duomenims ir kodui saugoti.
· Ryšių magistralė: įskaitant specialiąją automobilių magistralę ir įprastinę ryšių magistralę;
· Didelio tikslumo periferiniai įrenginiai;
· Darbinė temperatūra;
(3) Pramoninis modelis
Kadangi skirtingų automobilių gamintojų naudojama elektrinė ir elektroninė architektūra skirsis, skirsis ir važiuoklės srities komponentų reikalavimai. Dėl skirtingos tos pačios automobilių gamyklos skirtingų modelių konfigūracijos, važiuoklės srities ECU pasirinkimas skirsis. Šie skirtumai lems skirtingus važiuoklės srities MCU reikalavimus. Pavyzdžiui, „Honda Accord“ naudoja tris važiuoklės srities MCU lustus, o „Audi Q7“ – apie 11 važiuoklės srities MCU lustų. 2021 m. Kinijos prekės ženklo lengvųjų automobilių gamyba siekė apie 10 milijonų, iš kurių vidutinė dviračių važiuoklių srities MCUS paklausa yra 5, o bendra rinka pasiekė apie 50 milijonų. Pagrindiniai MCUS tiekėjai visoje važiuoklės srityje yra „Infineon“, NXP, „Renesas“, „Microchip“, TI ir ST. Šie penki tarptautiniai puslaidininkių tiekėjai sudaro daugiau nei 99 % važiuoklės srities MCUS rinkos.
(4) Pramonės kliūtys
Pagrindiniu techniniu požiūriu, važiuoklės srities komponentai, tokie kaip EPS, EPB, ESC, yra glaudžiai susiję su vairuotojo gyvybės saugumu, todėl važiuoklės srities MCU funkcinis saugos lygis yra labai aukštas, iš esmės atitinka ASIL-D lygio reikalavimus. Šis MCU funkcinis saugos lygis Kinijoje nėra nustatytas. Be funkcinio saugos lygio, važiuoklės komponentų taikymo scenarijams keliami labai aukšti MCU dažnio, skaičiavimo galios, atminties talpos, periferinių įrenginių našumo, periferinių įrenginių tikslumo ir kitų aspektų reikalavimai. Važiuoklės srities MCU sukūrė labai didelę pramonės kliūtį, kurią vietiniai MCU gamintojai turi mesti iššūkį ir įveikti.
Kalbant apie tiekimo grandinę, dėl aukšto dažnio ir didelės skaičiavimo galios reikalavimų važiuoklės srities komponentų valdymo lustui, plokštelių gamybos procesui ir procesui keliami gana aukšti reikalavimai. Šiuo metu atrodo, kad norint patenkinti MCU dažnio reikalavimus, viršijančius 200 MHz, reikia bent 55 nm proceso. Šiuo atžvilgiu vietinė MCU gamybos linija nėra baigta ir nepasiekė masinės gamybos lygio. Tarptautiniai puslaidininkių gamintojai iš esmės priėmė IDM modelį, o plokštelių liejyklų srityje šiuo metu atitinkamas galimybes turi tik TSMC, UMC ir GF. Vietiniai lustų gamintojai yra „Fabless“ įmonės, todėl plokštelių gamyboje ir pajėgumų užtikrinime yra iššūkių ir tam tikrų rizikų.
Pagrindiniuose skaičiavimo scenarijuose, tokiuose kaip autonominis vairavimas, tradicinius bendrosios paskirties procesorius sunku pritaikyti prie dirbtinio intelekto skaičiavimo reikalavimų dėl mažo skaičiavimo efektyvumo, o dirbtinio intelekto lustai, tokie kaip GPU, FPGA ir ASIC, pasižymi puikiu našumu periferijoje ir debesyje, turi savų savybių ir yra plačiai naudojami. Žvelgiant iš technologijų tendencijų, GPU trumpuoju laikotarpiu vis dar bus dominuojantis dirbtinio intelekto lustas, o ilguoju laikotarpiu ASIC yra pagrindinė kryptis. Žvelgiant iš rinkos tendencijų, pasaulinė dirbtinio intelekto lustų paklausa išlaikys spartų augimo tempą, o debesijos ir periferijos lustai turi didesnį augimo potencialą, ir tikimasi, kad rinkos augimo tempas per ateinančius penkerius metus sieks beveik 50 %. Nors vietinių lustų technologijų pagrindas yra silpnas, sparčiai populiarėjant dirbtinio intelekto programoms, spartus dirbtinio intelekto lustų paklausos kiekis sukuria galimybes vietinių lustų įmonių technologijų ir pajėgumų augimui. Autonominiam vairavimui keliami griežti skaičiavimo galios, vėlavimo ir patikimumo reikalavimai. Šiuo metu dažniausiai naudojami GPU + FPGA sprendimai. Tikimasi, kad dėl algoritmų stabilumo ir duomenų pagrindu veikiančių ASIC užims rinkos erdvę.
CPU luste reikia daug vietos šakų prognozavimui ir optimizavimui, taip išsaugant įvairias būsenas ir sumažinant užduočių perjungimo delsą. Tai taip pat leidžia jį labiau pritaikyti loginiam valdymui, nuosekliajam veikimui ir bendro tipo duomenų apdorojimui. Pavyzdžiui, GPU ir CPU, palyginti su CPU, naudoja daug skaičiavimo įrenginių ir ilgą srautą, tik labai paprastą valdymo logiką ir pašalina talpyklą. CPU ne tik užima daug vietos talpykloje, bet ir turi sudėtingą valdymo logiką bei daug optimizavimo grandinių, todėl skaičiavimo galia sudaro tik nedidelę dalį.
Maitinimo srities valdymo lustas
Maitinimo srities valdiklis yra išmanus jėgos agregato valdymo blokas. Su CAN/FLEXRAY, skirtas transmisijos valdymui, akumuliatoriaus valdymui, generatoriaus reguliavimo stebėjimui, daugiausia naudojamas jėgos agregato optimizavimui ir valdymui, o taip pat išmaniajai elektros gedimų diagnostikai, išmaniajai energijos taupymui, magistralės ryšiui ir kitoms funkcijoms.
(1) Darbo reikalavimai
Maitinimo srities valdymo MCU gali palaikyti pagrindines energijos tiekimo sistemas, tokias kaip BMS, laikantis šių reikalavimų:
· Aukštas pagrindinis dažnis, pagrindinis dažnis 600MHz ~ 800MHz
· 4 MB operatyviosios atminties
· Aukšti funkcinio saugumo lygio reikalavimai, gali pasiekti ASIL-D lygį;
· Palaiko daugiakanalį CAN-FD;
· Palaiko 2G Ethernet;
· Patikimumas ne žemesnis nei AEC-Q100 Grade1;
· Palaiko programinės įrangos tikrinimo funkciją (nacionalinis slaptas algoritmas);
(2) Veikimo reikalavimai
Didelis našumas: gaminyje integruotas dviejų branduolių ARM Cortex R5 „lock-step“ procesorius ir 4 MB integruota SRAM atmintis, kad būtų patenkinti didėjantys automobilių programų skaičiavimo galios ir atminties reikalavimai. ARM Cortex-R5F procesorius, kurio dažnis siekia iki 800 MHz. Didelis saugumas: transporto priemonės specifikacijos patikimumo standartas AEC-Q100 pasiekia 1 laipsnį, o ISO26262 funkcinio saugumo lygis – ASIL D. Dviejų branduolių „lock-step“ procesorius gali pasiekti iki 99 % diagnostikos aprėptį. Integruotas informacijos saugumo modulis integruoja tikrą atsitiktinių skaičių generatorių, AES, RSA, ECC, SHA ir aparatinės įrangos greitintuvus, kurie atitinka atitinkamus valstybės ir verslo saugumo standartus. Šių informacijos saugumo funkcijų integravimas gali patenkinti tokių programų, kaip saugus paleidimas, saugus ryšys, saugus programinės įrangos atnaujinimas ir atnaujinimas, poreikius.
Kūno srities valdymo lustas
Kėbulo sritis daugiausia atsakinga už įvairių kėbulo funkcijų valdymą. Tobulėjant transporto priemonei, kėbulo srities valdiklių taip pat vis daugėja. Siekiant sumažinti valdiklio kainą ir transporto priemonės svorį, reikia integruoti visus funkcinius įrenginius – nuo priekinės, vidurinės ir galinės automobilio dalies, pvz., galinius stabdžių žibintus, galinius gabaritinio žibintus, galinių durų užraktą ir net dvigubą atraminį strypą – į vieną bendrą valdiklį.
Kėbulo srities valdiklis paprastai integruoja BCM, PEPS, TPMS, „Gateway“ ir kitas funkcijas, tačiau taip pat gali išplėsti sėdynės reguliavimą, galinio vaizdo veidrodėlio valdymą, oro kondicionavimo valdymą ir kitas funkcijas, visapusišką ir vieningą kiekvieno pavaros mechanizmo valdymą, pagrįstą ir efektyvų sistemos išteklių paskirstymą. Kėbulo srities valdiklio funkcijos yra įvairios, kaip parodyta toliau, tačiau jos neapsiriboja čia išvardytomis.
(1) Darbo reikalavimai
Pagrindiniai automobilių elektronikos reikalavimai MCU valdymo lustams yra geresnis stabilumas, patikimumas, saugumas, realaus laiko ir kitos techninės charakteristikos, taip pat didesnis skaičiavimo našumas ir atminties talpa bei mažesni energijos suvartojimo indekso reikalavimai. Kėbulo srities valdiklis palaipsniui perėjo nuo decentralizuoto funkcinio diegimo prie didelio valdiklio, integruojančio visas pagrindines kėbulo elektronikos pavaras, pagrindines funkcijas, žibintus, duris, langus ir kt. Kėbulo srities valdymo sistemos konstrukcija integruoja apšvietimą, valytuvų plovimą, centrinio valdymo durų spynas, langus ir kitus valdiklius, PEPS išmaniuosius raktus, energijos valdymą ir kt. Taip pat yra šliuzo CAN, išplečiamos CANFD ir FLEXRAY, LIN tinklo, Ethernet sąsajos ir modulių kūrimo bei projektavimo technologijos.
Apskritai, minėtų valdymo funkcijų, skirtų MCU pagrindinei valdymo mikroschemai kėbulo srityje, darbo reikalavimai daugiausia atsispindi skaičiavimo ir apdorojimo našumo, funkcinės integracijos, ryšio sąsajos ir patikimumo aspektuose. Kalbant apie konkrečius reikalavimus, dėl funkcinių skirtumų skirtinguose funkcinio taikymo scenarijuose kėbulo srityje, pvz., elektra valdomuose languose, automatinėse sėdynėse, elektra valdomose bagažinės dangčiuose ir kituose kėbulo taikymuose, vis dar yra didelio efektyvumo variklio valdymo poreikių, tokiems kėbulo taikymams reikalingas MCU integruotas FOC elektroninis valdymo algoritmas ir kitos funkcijos. Be to, skirtingi taikymo scenarijai kėbulo srityje turi skirtingus mikroschemos sąsajos konfigūracijos reikalavimus. Todėl paprastai reikia pasirinkti kėbulo srities MCU pagal konkretaus taikymo scenarijaus funkcinius ir našumo reikalavimus ir remiantis tuo išsamiai įvertinti produkto sąnaudas, našumą, tiekimo galimybes, techninį aptarnavimą ir kitus veiksnius.
(2) Veikimo reikalavimai
Pagrindiniai kūno srities valdymo MCU lusto etaloniniai rodikliai yra šie:
Našumas: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, integruota 8KB instrukcijų talpykla, palaikoma „Flash“ spartinimo įrenginio vykdymo programa „0 wait“.
Didelės talpos užšifruota atmintis: iki 512 tūkst. baitų „eFlash“, palaiko užšifruotą saugojimą, skaidinių valdymą ir duomenų apsaugą, palaiko ECC patvirtinimą, 100 000 trynimo kartų, 10 metų duomenų saugojimą; 144 tūkst. baitų SRAM, palaiko aparatinės įrangos paritetą.
Integruotos raiškios ryšio sąsajos: Palaiko daugiakanalę GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB 2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP ir kitas sąsajas.
Integruotas didelio našumo simuliatorius: Palaiko 12 bitų 5 Msps didelės spartos ADC, nuo bėgių nepriklausomą operacinį stiprintuvą, didelės spartos analoginį lygintuvą, 12 bitų 1 Msps DAC; Palaiko nuo išorinio įėjimo nepriklausomą etaloninės įtampos šaltinį, daugiakanalį talpinį jutiklinį mygtuką; Didelės spartos DMA valdiklį.
Palaiko vidinį RC arba išorinį kristalų laikrodžio įvestį, užtikrina didelį patikimumą atstatant.
Integruotas kalibravimo RTC realaus laiko laikrodis, palaikymas keliamųjų metų amžinajam kalendoriui, žadintuvo įvykiai, periodinis žadinimas.
Palaiko didelio tikslumo laiko skaitiklį.
Aparatinės įrangos lygio saugumo funkcijos: šifravimo algoritmo aparatinės įrangos spartinimo modulis, palaikantis AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 algoritmus; „Flash“ atminties šifravimas, kelių vartotojų skaidinių valdymas (MMU), TRNG tikrų atsitiktinių skaičių generatorius, CRC16/32 veikimas; rašymo apsaugos (WRP) ir kelių skaitymo apsaugos (RDP) lygių (L0/L1/L2) palaikymas; saugos paleidimo, programų šifravimo atsisiuntimo, saugos naujinimų palaikymas.
Palaikykite laikrodžio gedimų stebėjimą ir apsaugos nuo griovimo stebėjimą.
96 bitų UID ir 128 bitų UCID.
Labai patikima darbo aplinka: 1,8 V ~ 3,6 V / -40 ℃ ~ 105 ℃.
(3) Pramoninis modelis
Kėbulo ploto elektroninės sistemos yra ankstyvoje užsienio ir šalies įmonių augimo stadijoje. Užsienio įmonės, tokios kaip BCM, PEPS, durys ir langai, sėdynių valdikliai ir kiti vienos funkcijos produktai, turi didelę techninę sukaupimą, o didžiosios užsienio įmonės turi platų produktų linijų spektrą, kuris sudaro pagrindą sistemų integravimo produktams. Vietinės įmonės turi tam tikrų pranašumų taikydamos naujus energijos transporto priemonių kėbulus. Pavyzdžiui, BYD naujoje energijos transporto priemonėje kėbulo plotas yra padalintas į kairę ir dešinę sritis, o sistemos integravimo produktas yra pertvarkytas ir apibrėžtas. Tačiau kalbant apie kėbulo ploto valdymo lustus, pagrindinis MCU tiekėjas vis dar yra „Infineon“, NXP, „Renesas“, „Microchip“, ST ir kiti tarptautiniai lustų gamintojai, o vietiniai lustų gamintojai šiuo metu užima nedidelę rinkos dalį.
(4) Pramonės kliūtys
Ryšio požiūriu, vyksta tradicinės architektūros – hibridinės architektūros – galutinės transporto priemonių kompiuterių platformos evoliucijos procesas. Svarbiausia yra ryšio greičio pokytis, taip pat bazinės skaičiavimo galios kainos sumažinimas, užtikrinant aukštą funkcinį saugumą, ir ateityje bus galima palaipsniui įgyvendinti skirtingų funkcijų suderinamumą bazinio valdiklio elektroniniame lygmenyje. Pavyzdžiui, kėbulo srities valdiklis gali integruoti tradicines BCM, PEPS ir pulsacijos apsaugos nuo suspaudimo funkcijas. Santykinai kalbant, kėbulo srities valdymo lustų techninės kliūtys yra mažesnės nei maitinimo srities, kabinos srities ir kt., ir tikimasi, kad vietiniai lustai imsis iniciatyvos, padarydami didelį proveržį kėbulo srityje ir palaipsniui realizuodami vietinį pakeitimą. Pastaraisiais metais vietinių MCU kėbulo srities priekinio ir galinio montavimo rinkoje labai sparčiai vystėsi.
Kabinos valdymo lustas
Elektrifikacija, intelektas ir tinklai paspartino automobilių elektronikos ir elektros architektūros plėtrą domeno valdymo kryptimi, o vairuotojo kabina taip pat sparčiai vystosi nuo transporto priemonės garso ir vaizdo pramogų sistemos iki išmaniosios kabinos. Kabina pateikiama su žmogaus ir kompiuterio sąveikos sąsaja, tačiau nesvarbu, ar tai ankstesnė informacijos ir pramogų sistema, ar dabartinė išmanioji kabina, be galingo SOC su skaičiavimo greičiu, jai taip pat reikalingas didelės spartos realaus laiko MCU, kad būtų galima valdyti duomenų sąveiką su transporto priemone. Laipsniškas programine įranga valdomų transporto priemonių, OTA ir „Autosar“ populiarėjimas išmaniojoje kabinoje didina MCU išteklių reikalavimus kabinoje. Tai ypač atsispindi didėjančiame FLASH ir RAM talpos poreikyje, PIN kodų skaičiaus poreikyje taip pat didėja, sudėtingesnėms funkcijoms reikalingos stipresnės programų vykdymo galimybės, tačiau taip pat turi būti ir turtingesnė magistralės sąsaja.
(1) Darbo reikalavimai
Salono MCU daugiausia vykdo sistemos energijos valdymo, įjungimo laiko valdymo, tinklo valdymo, diagnostikos, transporto priemonės duomenų sąveikos, klavišų, foninio apšvietimo valdymo, garso DSP/FM modulio valdymo, sistemos laiko valdymo ir kitas funkcijas.
Mikrokontrolerio resursų reikalavimai:
· Pagrindiniam dažniui ir skaičiavimo galiai keliami tam tikri reikalavimai, pagrindinis dažnis turi būti ne mažesnis kaip 100 MHz, o skaičiavimo galia – ne mažesnė kaip 200 DMIPS;
· „Flash“ atminties talpa ne mažesnė kaip 1 MB, su kodine „Flash“ ir duomenų „Flash“ fizine pertvara;
· RAM ne mažiau kaip 128 KB;
· Aukšti funkcinio saugos lygio reikalavimai, gali pasiekti ASIL-B lygį;
· Palaiko daugiakanalius ADC;
· Palaiko daugiakanalį CAN-FD;
· Transporto priemonių reglamentavimas AEC-Q100, 1 laipsnis;
· Palaiko internetinį atnaujinimą (OTA), „Flash“ palaiko dvigubą banką;
· Norint užtikrinti saugų paleidimą, reikalingas SHE/HSM – lengvo ir aukštesnio lygio informacijos šifravimo modulis;
· PIN kodų skaičius yra ne mažesnis kaip 100 PIN kodų;
(2) Veikimo reikalavimai
IO palaiko platų maitinimo šaltinį (5,5 V ~ 2,7 V), IO prievadas palaiko viršįtampių naudojimą;
Daugelis signalų įėjimų svyruoja priklausomai nuo maitinimo šaltinio akumuliatoriaus įtampos, todėl gali susidaryti viršįtampis. Viršįtampis gali pagerinti sistemos stabilumą ir patikimumą.
Atminties gyvenimas:
Automobilio gyvavimo ciklas yra daugiau nei 10 metų, todėl automobilio MCU programų saugykla ir duomenų saugykla turi būti ilgesnės eksploatavimo trukmės. Programų saugykla ir duomenų saugykla turi turėti atskiras fizines pertvaras, o programų saugyklą reikia trinti rečiau, taigi, veikimo laikas > 10 tūkst., o duomenų saugyklą reikia trinti dažniau, todėl ją reikia trinti dažniau. Žr. duomenų mirksėjimo indikatorių: veikimo laikas > 100 tūkst., 15 metų (< 1 tūkst.), 10 metų (< 100 tūkst.).
Ryšio magistralės sąsaja;
Transporto priemonės magistralės ryšio apkrova tampa vis didesnė, todėl tradicinis CAN CAN nebeatitinka ryšio poreikio, o didelės spartos CAN-FD magistralės poreikis tampa vis didesnis, o CAN-FD palaikymas pamažu tapo MCU standartu.
(3) Pramoninis modelis
Šiuo metu vietinių išmaniųjų kabinų MCU dalis vis dar labai maža, o pagrindiniai tiekėjai vis dar yra NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip ir kiti tarptautiniai MCU gamintojai. Nemažai vietinių MCU gamintojų jau dalyvavo projekte, tačiau rinkos rezultatai dar neaiškūs.
(4) Pramonės kliūtys
Išmaniųjų kabinų automobilių reguliavimo lygis ir funkcinio saugumo lygis nėra pernelyg aukšti, daugiausia dėl sukauptos praktinės patirties ir nuolatinio produktų iteravimo bei tobulinimo poreikio. Tuo pačiu metu, kadangi vietinėse gamyklose nėra daug mikrokontrolerių gamybos linijų, procesas yra gana atsilikęs, ir užtrunka, kol pasiekiama nacionalinė gamybos tiekimo grandinė, be to, gali būti didesnės išlaidos, o konkurencinis spaudimas su tarptautiniais gamintojais yra didesnis.
Buitinės valdymo mikroschemos taikymas
Automobilių valdymo lustai daugiausia paremti automobilių MCU, o tokios pirmaujančios šalies įmonės kaip „Ziguang Guowei“, „Huada Semiconductor“, „Shanghai Xinti“, „Zhaoyi Innovation“, „Jiefa Technology“, „Xinchi Technology“, „Beijing Junzheng“, „Shenzhen Xihua“, „Shanghai Qipuwei“, „National Technology“ ir kt. visos turi automobilių masto MCU gaminių sekas, kurios yra užsienio gigantų produktų etalonai ir šiuo metu paremti ARM architektūra. Kai kurios įmonės taip pat atliko RISC-V architektūros tyrimus ir plėtrą.
Šiuo metu vietinės transporto priemonių valdymo srities lustai daugiausia naudojami automobilių priekinio pakrovimo rinkoje ir buvo taikomi kėbulų bei informacijos ir pramogų srityse, o važiuoklės, galios ir kitose srityse vis dar dominuoja užsienio lustų gigantai, tokie kaip „stmicroelectronics“, „NXP“, „Texas Instruments“ ir „Microchip Semiconductor“, ir tik kelios vietinės įmonės įgyvendino masinės gamybos taikymus. Šiuo metu vietinė lustų gamintoja „Chipchi“ 2022 m. balandžio mėn. išleis didelio našumo valdymo lustų E3 serijos gaminius, pagrįstus ARM Cortex-R5F, kurių funkcinis saugos lygis sieks ASIL D, temperatūros lygis palaikys AEC-Q100 1 klasę, procesoriaus dažnis iki 800 MHz, su iki 6 procesoriaus branduolių. Tai yra našiausias produktas esamoje masinės gamybos transporto priemonių gabaritų MCU rinkoje, užpildantis spragą vietinėje aukštos klasės aukšto saugos lygio transporto priemonių gabaritų MCU rinkoje, pasižymintis dideliu našumu ir patikimumu, gali būti naudojamas BMS, ADAS, VCU, laidinio valdymo važiuoklėse, prietaisuose, HUD, išmaniuosiuose galinio vaizdo veidrodėliuose ir kitose pagrindinėse transporto priemonių valdymo srityse. Daugiau nei 100 klientų, įskaitant GAC, Geely ir kt., pasirinko E3 gaminių dizainui.
Buitinių valdiklių pagrindinių produktų taikymas
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 19 d.
