Un veicolo a carburante tradizionale richiede dai 500 ai 600 chip, mentre circa 1.000 auto miste leggere, ibridi plug-in e veicoli elettrici puri richiedono almeno 2.000 chip.
Ciò significa che nel processo di rapido sviluppo dei veicoli elettrici intelligenti, non solo la domanda di chip di processo avanzati ha continuato ad aumentare, ma anche la domanda di chip tradizionali continuerà ad aumentare.Questo è l'MCU.Oltre all'aumento del numero di biciclette, il controller di dominio porta anche una nuova domanda di MCU ad alta sicurezza, alta affidabilità e alta potenza di calcolo.
MCU, unità microcontrollore, nota come microcomputer/microcontrollore/microcomputer a chip singolo, integra la CPU, la memoria e le funzioni periferiche su un singolo chip per formare un computer a livello di chip con funzione di controllo.Viene utilizzato principalmente per ottenere l'elaborazione e il controllo del segnale.Il cuore del sistema di controllo intelligente.
Gli MCU e l'elettronica automobilistica, l'industria, i computer e le reti, l'elettronica di consumo, gli elettrodomestici e l'Internet delle cose sono strettamente legati alle nostre vite.L'elettronica per auto è il mercato più grande nel settore dell'elettronica automobilistica e gli elettroni per auto rappresentano il 33% a livello globale.
Struttura dell'MCU
L'MCU è composto principalmente da CPU del processore centrale, memoria (ROM e RAM), interfaccia I/O di ingresso e uscita, porta seriale, contatore, ecc.
processore: L'unità di elaborazione centrale, un processore centrale, è il componente principale all'interno dell'MCU.I componenti possono completare l'operazione logica aritmetica dei dati, l'elaborazione delle variabili bit e l'operazione di trasmissione dei dati.Le parti di controllo coordinano il lavoro secondo un certo tempo in sequenza per analizzare ed eseguire le istruzioni.
rom: La memoria di sola lettura è una memoria di programma utilizzata per archiviare programmi scritti dai produttori.Le informazioni vengono lette in modo non distruttivo.Essenza
RAM: Random Access Memory, è una memoria dati che scambia direttamente i dati con la CPU e i dati non possono essere mantenuti dopo un'interruzione dell'alimentazione.Il programma può essere scritto e letto in qualsiasi momento durante l'esecuzione, che viene generalmente utilizzata come supporto di memorizzazione dati temporaneo per sistemi operativi o altri programmi in esecuzione.
La relazione tra CPU e MCU:
La CPU è il nucleo del controllo operativo.Oltre alla CPU, l'MCU contiene anche ROM o RAM, che è un chip a livello di chip.Quelli comuni sono SOC (System On Chip), chiamati chip a livello di sistema in grado di archiviare ed eseguire codice a livello di sistema, eseguire QNX, Linux e altri sistemi operativi, comprese più unità processore (CPU+GPU +DSP+NPU+storage +unità di interfaccia).
Cifre dell'MCU
Il numero si riferisce alla larghezza dell'MCU in cui vengono elaborati i dati.Maggiore è il numero di cifre, maggiore è la capacità di elaborazione dei dati dell'MCU.Al momento, i più importanti sono 8, 16 e 32 cifre, di cui 32 bit rappresentano la maggior parte e crescono rapidamente.
Nelle applicazioni elettroniche automobilistiche, il costo dell'MCU a 8 bit è basso e facile da sviluppare.Attualmente viene utilizzato principalmente per controlli relativamente semplici, come illuminazione, acqua piovana, finestre, sedili e porte.Tuttavia, per aspetti più complicati, come display della strumentazione, sistemi informativi di intrattenimento del veicolo, sistemi di controllo della potenza, telaio, sistemi di assistenza alla guida, ecc., principalmente a 32 bit, e l'evoluzione iterativa dell'elettrificazione, dell'intelligenza e del networking automobilistico, la potenza di calcolo anche i requisiti per l'MCU stanno diventando sempre più elevati.
Autenticazione dell'auto MCU
Prima che il fornitore di MCU entri nel sistema della catena di fornitura OEM, è generalmente necessario completare tre certificazioni principali: la fase di progettazione deve seguire lo standard di sicurezza funzionale ISO 26262, la fase di flusso e imballaggio deve seguire AEC-Q001 ~ 004 e IATF16949, come così come durante la fase di test di certificazione Seguire AEC-Q100/Q104.
Tra questi, la norma ISO 26262 definisce i quattro livelli di sicurezza ASIL, dal basso all'alto, A, B, C e D;AEC-Q100 è diviso in quattro livelli di affidabilità, da basso ad alto, rispettivamente 3, 2, 1 e 0, 3, 2, 1 e 0 Essenza La certificazione della serie AEC-Q100 richiede generalmente 1-2 anni, mentre La certificazione ISO 26262 è più difficile e il ciclo è più lungo.
L'applicazione dell'MCU nel settore dei veicoli elettrici intelligenti
L'applicazione dell'MCU nell'industria automobilistica è molto ampia.Ad esempio, il tavolo anteriore è l'applicazione degli accessori della carrozzeria, dei sistemi di alimentazione, del telaio, dell'intrattenimento informativo del veicolo e della guida intelligente.Con l’avvento dell’era dei veicoli elettrici intelligenti, la domanda di prodotti MCU da parte delle persone sarà ancora più forte.
Elettricità:
1. Sistema di gestione della batteria BMS: Il BMS deve controllare la carica e la scarica, la temperatura e il bilanciamento della batteria.La scheda di controllo principale richiede un MCU e anche ciascuna console slave richiede un MCU;
2.VCU del controller del veicolo: La gestione dell'energia dei veicoli elettrici deve aumentare il controller del veicolo e allo stesso tempo è dotato di MCU di fascia alta a 32 bit, che sono diversi dai piani di ciascuna fabbrica;
3.Controller del motore/controller del cambio: sostituzione stock, controllo inverter veicolo elettrico MCU controller motore motore veicolo olio alternativo.A causa dell'elevata velocità del motore, il riduttore deve essere decelerato.Il controller del cambio.
Intelligenza:
1. Al momento, il mercato automobilistico nazionale è ancora nella fase di penetrazione dell'alta velocità L2.Dalle considerazioni globali sui costi e sulle prestazioni, l'OEM aumenta la funzione ADAS adottando ancora un'architettura distribuita.Con l'aumento della velocità di caricamento aumenta di conseguenza anche la MCU dell'elaborazione delle informazioni del sensore.
2. A causa del crescente numero di funzioni della cabina di pilotaggio, il ruolo dei nuovi chip energetici più elevati sta diventando sempre più importante e il corrispondente status MCU è diminuito.
Mestiere
L'MCU stesso ha requisiti prioritari per la potenza di calcolo e non ha requisiti elevati per i processi avanzati.Allo stesso tempo, anche lo storage integrato integrato limita il miglioramento del processo MCU.Utilizza il processo a 28 nm con i prodotti MCU.Le specifiche delle normative sui veicoli sono principalmente wafer da 8 pollici.Alcuni produttori, in particolare IDM, hanno iniziato a trapiantarsi su una piattaforma da 12 pollici.
Gli attuali processi a 28 e 40 nm sono la corrente principale del mercato.
Imprese tipiche in patria e all'estero
Rispetto al consumo e agli MCU di livello industriale, l'MCU a livello di automobile presenta requisiti più elevati in termini di ambiente operativo, affidabilità e ciclo di fornitura.Inoltre è difficile entrarvi, quindi la struttura del mercato di MCU è in generale relativamente concentrata.Nel 2021, le prime cinque società MCU al mondo rappresentavano l’82%.
Al momento, l’MCU a livello automobilistico del mio paese è ancora nella fase di introduzione e la catena di fornitura ha un grande potenziale per l’alternatività territoriale e domestica.
Orario di pubblicazione: 08-lug-2023