Et traditionelt brændstofkøretøj kræver omkring 500 til 600 chips, og omkring 1.000 lette biler med blandet brændstoføkonomi, plug-in-hybrider og rent elbiler kræver mindst 2.000 chips.
Det betyder, at i den hurtige udvikling af smarte elbiler er ikke kun efterspørgslen efter avancerede proceschips fortsat steget, men også efterspørgslen efter traditionelle chips vil fortsætte med at stige. Dette er MCU'en. Ud over stigningen i antallet af cykler bringer domænecontrolleren også en ny efterspørgsel efter MCU'er med høj sikkerhed, høj pålidelighed og høj computerkraft.
En MCU, MicroController Unit, kendt som en single-chip mikrocomputer/mikrocontroller/single-chip mikrocomputer, integrerer CPU, hukommelse og perifere funktioner på en enkelt chip for at danne en chip-niveau computer med kontrolfunktion. Den bruges primært til at opnå signalbehandling og kontrol. Kernen i det intelligente styresystem.
MCU'er og bilelektronik, industri, computere og netværk, forbrugerelektronik, husholdningsapparater og Internet of Things er tæt forbundet med vores liv. Bilelektronik er det største marked inden for bilelektronik, og bilelektronik tegner sig for 33% globalt.
MCU-struktur
MCU'en består hovedsageligt af en central processor-CPU, hukommelse (ROM og RAM), input- og output-I/O-interface, seriel port, tæller osv.
CPUCentralprocessoren er kernekomponenten i en MCU. Komponenterne kan udføre dataaritmetiske logiske operationer, bitvariabler og datatransmission. Kontroldelene koordinerer arbejdet sekventielt i overensstemmelse med en bestemt tid for at analysere og udføre instruktionerne.
ROMSkrivebeskyttet hukommelse er en programhukommelse, der bruges til at gemme programmer skrevet af producenter. Informationen læses på en ikke-destruktiv måde. Essens
VÆDDERRandom Access Memory (eller tilfældig adgangshukommelse) er en datahukommelse, der udveksler data direkte med CPU'en, og dataene kan ikke gemmes efter strømafbrydelse. Programmet kan skrives og læses når som helst under kørsel, og bruges generelt som et midlertidigt datalagringsmedie til operativsystemer eller andre kørende programmer.
Forholdet mellem CPU og MCU:
CPU'en er kernen i den operationelle kontrol. Ud over CPU'en indeholder MCU'en også ROM eller RAM, som er en chip på chipniveau. Almindelige chip er SOC (System On Chip), som kaldes systemniveauchips, der kan gemme og køre systemniveaukode, køre QNX, Linux og andre operativsystemer, herunder flere processorenheder (CPU+GPU+DSP+NPU+lagring+interfaceenhed).
MCU-cifre
Tallet refererer til bredden af den MCU, der behandler data i hver enkelt processor. Jo højere antallet af cifre, desto stærkere er MCU'ens databehandlingskapacitet. I øjeblikket er de vigtigste 8, 16 og 32 cifre, hvoraf 32 bits udgør de fleste og vokser hurtigt.
Inden for elektronikapplikationer i bilindustrien er omkostningerne ved 8-bit MCU'er lave og nemme at udvikle. I øjeblikket bruges de mest til relativt simpel styring, såsom belysning, regnvand, vinduer, sæder og døre. Til mere komplicerede aspekter, såsom instrumentdisplay, underholdningsinformationssystemer i køretøjer, strømstyringssystemer, chassis, køreassistentsystemer osv., primært 32-bit og iterativ udvikling af bilelektrificering, intelligens og netværk, bliver kravene til computerkraft til MCU'er også højere og højere.
MCU-bilgodkendelse
Før MCU-leverandøren indgår i OEM-forsyningskædesystemet, er det generelt nødvendigt at gennemføre tre hovedcertificeringer: designfasen skal følge den funktionelle sikkerhedsstandard ISO 26262, flow- og pakningsfasen skal følge AEC-Q001 ~ 004 og IATF16949, samt at følge AEC-Q100/Q104 under certificeringstestfasen.
Blandt disse definerer ISO 26262 de fire sikkerhedsniveauer for ASIL, fra lav til høj, A, B, C og D; AEC-Q100 er opdelt i fire pålidelighedsniveauer, fra lav til høj, henholdsvis 3, 2, 1 og 0, 3, 2, 1 og 0. Essens AEC-Q100-seriens certificering tager generelt 1-2 år, mens ISO 26262-certificeringen er mere vanskelig, og cyklussen er længere.
Anvendelsen af MCU i den smarte elbilindustri
Anvendelsen af MCU i bilindustrien er meget bred. For eksempel er frontbordet anvendelsen fra karosseritilbehør, strømsystemer, chassis, køretøjsinformation, underholdning og intelligent kørsel. Med fremkomsten af æraen med smarte elbiler vil folks efterspørgsel efter MCU-produkter blive endnu stærkere.
Elektrificering:
1. Batteristyringssystem BMSBMS skal styre opladning og afladning, temperatur og batteribalancering. Hovedstyrekortet kræver en MCU, og hver slavekonsol kræver også en MCU;
2.Køretøjets styreenhed VCUEnergistyringen for elektriske køretøjer skal øges, og samtidig er den udstyret med 32-bit high-end MCU'er, som er forskellige fra hver fabriks planer;
3.Motorstyring/gearkassestyring: udskiftning af standardudstyr, inverterstyring til elektrisk køretøj (MCU) til alternativ olie til køretøjets motorstyring. På grund af den høje motorhastighed skal reducergearet decelereres. Gearkassestyringen.
Intelligens:
1. I øjeblikket er det indenlandske bilmarked stadig i L2-penetrationsfasen for højhastighedsudstyr. Ud fra de omfattende omkostnings- og ydeevnehensyn øger OEM'er ADAS-funktionen og anvender stadig en distribueret arkitektur. Med stigende belastningshastighed øges MCU'en til sensorinformationsbehandling også tilsvarende.
2. På grund af det stigende antal cockpitfunktioner bliver rollen for højere nye energichips mere og mere vigtig, og den tilsvarende MCU-status er faldet.
Håndværk
Selve MCU'en har prioriterede krav til computerkraft og ikke høje krav til avancerede processer. Samtidig begrænser dens indbyggede lagring også forbedringen af MCU-processen. Brug 28nm-processen med MCU-produkter. Specifikationerne i køretøjsregulativerne er primært 8-tommer wafere. Nogle producenter, især IDM, er begyndt at transplantere på en 12-tommer platform.
De nuværende 28nm- og 40nm-processer er mainstream-markedet.
Typiske virksomheder i ind- og udland
Sammenlignet med forbrugs- og industriel MCU'er har MCU'er på bilniveau højere krav med hensyn til driftsmiljø, pålidelighed og forsyningscyklus. Derudover er de vanskelige at komme ind på, så markedsstrukturen for MCU'er er generelt relativt koncentreret. I 2021 tegnede de fem største MCU-virksomheder i verden sig for 82 %.
I øjeblikket er mit lands MCU på bilniveau stadig i introduktionsperioden, og forsyningskæden har et stort potentiale for alternativer på land- og indenlandsk niveau.
Opslagstidspunkt: 8. juli 2023
