Для традиционного автомобиля, работающего на топливе, требуется от 500 до 600 чипов, а для около 1000 легковых автомобилей смешанного типа, подключаемых гибридов и электромобилей требуется не менее 2000 чипов.
Это означает, что в процессе быстрого развития интеллектуальных электромобилей не только спрос на передовые технологические чипы продолжает расти, но и спрос на традиционные чипы будет продолжать расти.Это МК.Помимо увеличения количества велосипедов, контроллер домена также порождает новый спрос на микроконтроллеры высокой безопасности, высокой надежности и высокой вычислительной мощности.
MCU, блок микроконтроллера, известный как однокристальный микрокомпьютер/микроконтроллер/одночиповый микрокомпьютер, объединяет процессор, память и периферийные функции на одном чипе, образуя компьютер уровня чипа с функцией управления.В основном он используется для обработки сигналов и управления.Ядро интеллектуальной системы управления.
Микроконтроллеры и автомобильная электроника, промышленность, компьютеры и сети, бытовая электроника, бытовая техника и Интернет вещей тесно связаны с нашей жизнью.Автомобильная электроника — крупнейший рынок автомобильной электроники, на долю автомобильных электронов приходится 33% в мире.
Структура микроконтроллера
MCU в основном состоит из центрального процессора, памяти (ПЗУ и ОЗУ), интерфейса ввода-вывода, последовательного порта, счетчика и т. д.
Процессор: Центральный процессор, центральный процессор, является основным компонентом внутри MCU.Компоненты компонента могут выполнять арифметико-логические операции с данными, обработку битовых переменных и операцию передачи данных.Управляющие части координируют работу в соответствии с определенным временем, последовательно анализируют и выполняют инструкции.
ПЗУ: Память только для чтения — это программная память, которая используется для хранения программ, написанных производителями.Информация считывается неразрушающим способом.Сущность
БАРАН: Оперативная память — это память данных, которая напрямую обменивается данными с ЦП, и данные не могут сохраняться после потери питания.Программу можно писать и читать в любой момент во время ее работы, которая обычно используется в качестве временного носителя данных для операционных систем или других запущенных программ.
Связь между процессором и микроконтроллером:
ЦП является ядром оперативного управления.Помимо ЦП, MCU также содержит ПЗУ или ОЗУ, которые представляют собой микросхему уровня чипа.Распространенными из них являются SOC (система на кристалле), которые называются чипами системного уровня, которые могут хранить и выполнять код системного уровня, запускать QNX, Linux и другие операционные системы, включая несколько процессорных блоков (CPU+GPU+DSP+NPU+хранилище). +интерфейсный блок).
цифры микроконтроллера
Число относится к ширине микроконтроллера, обрабатывающего данные.Чем больше цифр, тем выше мощность обработки данных MCU.В настоящее время наиболее важными являются 8, 16 и 32 разряда, из которых наибольшую долю составляют 32 бита, которые быстро растут.
В автомобильной электронике стоимость 8-битного микроконтроллера невелика, и его легко разработать.В настоящее время он в основном используется для относительно простого управления, например, освещением, дождевой водой, окнами, сиденьями и дверями.Однако для более сложных аспектов, таких как отображение приборов, информационные системы транспортных средств, системы управления питанием, шасси, системы помощи при вождении и т. д., в основном 32-битные, и итерационная эволюция автомобильной электрификации, интеллекта и сетей, вычислительная мощность Требования к MCU также становятся все выше и выше.
Аутентификация автомобиля MCU
Прежде чем поставщик микроконтроллеров войдет в систему цепочки поставок OEM, обычно необходимо пройти три основные сертификации: этап проектирования должен соответствовать стандарту функциональной безопасности ISO 26262, этап потока и упаковки должен соответствовать AEC-Q001 ~ 004 и IATF16949, как а также на этапе сертификационных испытаний Следуйте AEC-Q100/Q104.
Среди них стандарт ISO 26262 определяет четыре уровня безопасности ASIL: от низкого до высокого: A, B, C и D;AEC-Q100 разделен на четыре уровня надежности: от низкого до высокого: 3, 2, 1 и 0 соответственно, 3, 2, 1 и 0. Суть Сертификация серии AEC-Q100 обычно занимает 1-2 года, в то время как Сертификация ISO 26262 сложнее, а цикл более длительный.
Применение MCU в индустрии интеллектуальных электромобилей
Применение MCU в автомобильной промышленности очень широко.Например, передний стол представляет собой приложение для кузовных аксессуаров, систем питания, шасси, информационных развлечений о транспортных средствах и интеллектуального вождения.С наступлением эры умных электромобилей спрос людей на продукцию MCU станет еще сильнее.
Электризация:
1. Система управления батареями BMS.: BMS необходимо контролировать заряд и разряд, температуру и балансировку аккумулятора.Для основной платы управления требуется MCU, а для каждой подчиненной консоли также требуется один MCU;
2.Контроллер автомобиля VCU: Управление энергопотреблением электромобиля требует увеличения контроллера автомобиля, и в то же время он оснащен 32-битными высокопроизводительными микроконтроллерами, которые отличаются от планов каждого завода;
3.Контроллер двигателя/контроллер коробки передач: замена запасов, инверторное управление электромобилем MCU, альтернативный контроллер двигателя транспортного средства, работающий на масле.Из-за высокой скорости двигателя необходимо замедлить редуктор.Контроллер коробки передач.
Интеллект:
1. В настоящее время отечественный автомобильный рынок все еще находится на стадии высокоскоростного проникновения L2.Из комплексных соображений стоимости и производительности OEM-производитель увеличивает функцию ADAS, по-прежнему применяя распределенную архитектуру.С увеличением скорости загрузки соответственно увеличивается и MCU обработки сенсорной информации.
2. Из-за увеличения количества функций кабины роль новых энергетических чипов становится все более важной, а соответствующий статус MCU снижается.
Ремесло
Сам MCU имеет приоритетные требования к вычислительной мощности и не имеет высоких требований к продвинутым процессам.В то же время само встроенное хранилище также ограничивает улучшение процесса MCU.Используйте 28-нм процесс с продуктами MCU.В технических характеристиках транспортных средств в основном используются 8-дюймовые пластины.Некоторые производители, особенно IDM, начали пересаживаться на 12-дюймовую платформу.
Текущие 28-нм и 40-нм процессы являются основным направлением рынка.
Типичные предприятия в стране и за рубежом
По сравнению с микроконтроллерами потребительского и промышленного класса, микроконтроллер автомобильного уровня предъявляет более высокие требования с точки зрения операционной среды, надежности и цикла поставок.Кроме того, на него сложно выйти, поэтому структура рынка MCU в целом относительно концентрирована.В 2021 году на долю пятерки крупнейших MCU-компаний мира пришлось 82%.
В настоящее время MCU автомобильного уровня в моей стране все еще находится на этапе внедрения, и цепочка поставок имеет большой потенциал для альтернативной земли и внутреннего рынка.
Время публикации: 08 июля 2023 г.