Hefðbundin eldsneytisbíll þarf um 500 til 600 flís og um 1.000 léttblandaðir bílar, tengitvinnbílar og hrein rafknúin farartæki þurfa að minnsta kosti 2.000 flís.
Þetta þýðir að í hraðri þróun snjallra rafknúinna ökutækja hefur ekki aðeins eftirspurn eftir háþróuðum vinnsluflögum haldið áfram að aukast, heldur mun eftirspurnin eftir hefðbundnum flísum halda áfram að aukast. Þetta er MCU. Til viðbótar við aukningu á fjölda reiðhjóla, færir lénsstýringin einnig nýja eftirspurn eftir miklu öryggi, miklum áreiðanleika og miklu tölvuafli MCU.
MCU, MicroController Unit, þekkt sem einflögu örtölva/örstýring/einflögu örtölva, samþættir örgjörva, minni og jaðaraðgerðir á einni flís til að mynda flístölvu með stjórnunaraðgerð. Það er aðallega notað til að ná merkjavinnslu og stjórn. Kjarni snjalla stjórnkerfisins.
MCU og rafeindatækni fyrir bíla, iðnaður, tölvur og netkerfi, rafeindatækni, heimilistæki og Internet of Things eru nátengd lífi okkar. Bíla rafeindatækni er stærsti markaðurinn í rafeindabúnaði fyrir bifreiðar og bílarafeindir eru 33% á heimsvísu.
MCU uppbygging
MCU er aðallega samsett úr miðlægum örgjörva örgjörva, minni (ROM og vinnsluminni), inntak og úttak I/O tengi, raðtengi, teljara osfrv.
CPU: Central Processing Unit, miðlægur örgjörvi, er kjarnahlutinn í MCU. Íhlutirnir geta klárað gagnareikningsrökfræðiaðgerðina, bitabreytuvinnslu og gagnaflutningsaðgerðina. Stjórnarhlutarnir samræma vinnuna í samræmi við ákveðinn tíma í röð til að greina og framkvæma leiðbeiningarnar.
ROM: Read-only Memory er forritaminni sem er notað til að geyma forrit skrifuð af framleiðendum. Upplýsingarnar eru lesnar á óeyðandi hátt. Kjarni
vinnsluminni: Random Access Memory, er gagnaminni sem skiptast beint á gögnum við CPU og ekki er hægt að viðhalda gögnunum eftir að rafmagnið er rofið. Forritið er hægt að skrifa og lesa hvenær sem er þegar það er í gangi, sem er almennt notað sem tímabundinn gagnageymslumiðill fyrir stýrikerfi eða önnur keyrandi forrit.
Sambandið milli CPU og MCU:
Örgjörvinn er kjarninn í rekstrarstýringu. Auk örgjörvans inniheldur MCU einnig ROM eða vinnsluminni, sem er flís á flísstigi. Algengar eru SOC (System On Chip), sem eru kallaðir kerfisflögur sem geta geymt og keyrt kóða á kerfisstigi, keyrt QNX, Linux og önnur stýrikerfi, þar á meðal margar örgjörvaeiningar (CPU+GPU +DSP+NPU+geymsla +viðmótseining).
MCU tölustafir
Númerið vísar til breiddar MCU hverrar vinnslugagna. Því hærri sem tölustafir eru, því sterkari er MCU gagnavinnslugetan. Sem stendur eru 8, 16 og 32 tölustafir mikilvægastir, þar af eru 32 bitar mest og vaxa hratt.
Í rafeindatækni í bifreiðum er kostnaður við 8 bita MCU lágur og auðvelt að þróa. Sem stendur er það aðallega notað fyrir tiltölulega einfalda stjórn, svo sem lýsingu, regnvatn, glugga, sæti og hurðir. Hins vegar, fyrir flóknari þætti, eins og tækjaskjá, skemmtunarupplýsingakerfi ökutækja, aflstýringarkerfi, undirvagn, akstursaðstoðarkerfi o.s.frv., aðallega 32-bita, og endurtekna þróun rafvæðingar, upplýsingaöflunar og netkerfis bifreiða. kröfur um MCU verða líka hærri og hærri.
MCU bílsvottun
Áður en MCU birgir fer inn í OEM birgðakeðjukerfið er almennt nauðsynlegt að ljúka þremur helstu vottunum: hönnunarstigið verður að fylgja hagnýtur öryggisstaðal ISO 26262, flæðis- og pökkunarstigið verður að fylgja AEC-Q001 ~ 004 og IATF16949, eins og og á vottunarprófunarstigi Fylgdu AEC-Q100/Q104.
Meðal þeirra skilgreinir ISO 26262 fjögur öryggisstig ASIL, frá lágu til háu, A, B, C og D; AEC-Q100 er skipt í fjögur áreiðanleikastig, frá lágu til háu, 3, 2, 1 og 0, í sömu röð, 3, 2, 1 og 0 Kjarni AEC-Q100 röð vottun tekur yfirleitt 1-2 ár, en ISO 26262 vottun er erfiðari og hringrásin lengri.
Notkun MCU í snjall rafbílaiðnaðinum
Notkun MCU í bílaiðnaðinum er mjög víðtæk. Til dæmis er framborðið forritið frá fylgihlutum yfirbyggingar, aflkerfi, undirvagn, skemmtun ökutækjaupplýsinga og greindur akstur. Með tilkomu tímum snjallra rafknúinna farartækja verður eftirspurn fólks eftir MCU vörum enn sterkari.
Rafmagn:
1. Rafhlöðustjórnunarkerfi BMS: BMS þarf að stjórna hleðslu og afhleðslu, hitastigi og jafnvægi rafhlöðunnar. Aðalstjórnborðið krefst MCU, og hver þrælstjórnborð krefst einnig einn MCU;
2.Ökutækisstýring VCU: Orkustjórnun rafknúinna ökutækja þarf að auka ökutækisstýringuna og á sama tíma er hann búinn 32-bita hágæða MCU, sem eru frábrugðnar áætlunum hverrar verksmiðju;
3.Vélarstýring/gírkassastýring: skipta um lager, rafknúin ökutækis inverter stjórn MCU önnur olíu ökutæki vélarstýring. Vegna mikils mótorhraða þarf að hægja á afdrættinum. Gírkassastýringin.
Greind:
1. Sem stendur er innlendur bílamarkaðurinn enn á L2 háhraða skarpskyggnistigi. Frá alhliða kostnaðar- og frammistöðusjónarmiðum, eykur OEM ADAS aðgerðin samt dreifðan arkitektúr. Með aukningu á hleðsluhraða eykst MCU vinnslu skynjaraupplýsinga einnig í samræmi við það.
2. Vegna aukins fjölda stjórnklefaaðgerða er hlutverk hærri nýrra orkuflísa að verða mikilvægari og mikilvægari og samsvarandi MCU staða hefur minnkað.
Handverk
MCU sjálft hefur forgangskröfur um tölvuafl og hefur ekki miklar kröfur um háþróaða ferla. Á sama tíma takmarkar innbyggða innbyggða geymslan sjálf einnig endurbætur á MCU ferlinu. Notaðu 28nm ferlið með MCU vörum. Forskriftir ökutækjareglugerðarinnar eru aðallega 8 tommu oblátur. Sumir framleiðendur, sérstaklega IDM, eru farnir að vera ígræddir á 12 tommu pall.
Núverandi 28nm og 40nm ferli eru meginstraumur markaðarins.
Dæmigert fyrirtæki heima og erlendis
Í samanburði við neyslu og iðnaðar-gráðu MCU, hefur bílstig MCU meiri kröfur hvað varðar rekstrarumhverfi, áreiðanleika og framboðslotu. Að auki Það er erfitt að komast inn, þannig að markaðsuppbygging MCU er tiltölulega einbeitt almennt. Árið 2021 voru fimm bestu MCU fyrirtækin í heiminum með 82%.
Sem stendur er MCU á bílastigi í landinu mínu enn á kynningartímabilinu og aðfangakeðjan hefur mikla möguleika á vali á landi og innanlands.
Pósttími: júlí-08-2023
