Een traditioneel brandstofvoertuig heeft ongeveer 500 tot 600 chips nodig, en ongeveer 1.000 lichte gemengde auto's, plug-in hybrides en puur elektrische voertuigen hebben minstens 2.000 chips nodig.
Dit betekent dat in het proces van de snelle ontwikkeling van slimme elektrische voertuigen niet alleen de vraag naar geavanceerde proceschips is blijven toenemen, maar dat ook de vraag naar traditionele chips zal blijven toenemen.Dit is de MCU.Naast de toename van het aantal fietsen brengt de domeincontroller ook een nieuwe vraag met zich mee naar MCU met hoge beveiliging, hoge betrouwbaarheid en hoge rekenkracht.
MCU, MicroController Unit, bekend als een single-chip microcomputer/microcontroller/single-chip microcomputer, integreert de CPU-, geheugen- en randfuncties op een enkele chip om een computer op chipniveau met besturingsfunctie te vormen.Het wordt voornamelijk gebruikt om signaalverwerking en -controle te bereiken.De kern van het intelligente besturingssysteem.
MCU's en auto-elektronica, industrie, computers en netwerken, consumentenelektronica, huishoudelijke apparaten en het internet der dingen zijn nauw verbonden met ons leven.Auto-elektronica is de grootste markt voor auto-elektronica, en auto-elektronen zijn wereldwijd goed voor 33%.
MCU-structuur
MCU bestaat voornamelijk uit een centrale processor CPU, geheugen (ROM en RAM), I/O-interface voor invoer en uitvoer, seriële poort, teller, enz.
CPU: Central Processing Unit, een centrale processor, is het kernonderdeel binnen MCU.De componentcomponenten kunnen de logische databerekeningsbewerking, bitvariabeleverwerking en datatransmissiebewerking voltooien.De besturingsonderdelen coördineren het werk in overeenstemming met een bepaalde tijd opeenvolgend om de instructies te analyseren en uit te voeren.
rom: Alleen-lezen geheugen is een programmageheugen dat wordt gebruikt voor het opslaan van programma's die door fabrikanten zijn geschreven.De informatie wordt op niet-destructieve wijze gelezen.Essence
RAM: Random Access Memory, is een datageheugen dat rechtstreeks gegevens uitwisselt met de CPU, en de gegevens kunnen niet worden bewaard nadat de stroom is uitgevallen.Het programma kan op elk moment tijdens het gebruik worden geschreven en gelezen, wat doorgaans wordt gebruikt als tijdelijk gegevensopslagmedium voor besturingssystemen of andere actieve programma's.
De relatie tussen CPU en MCU:
De CPU is de kern van de operationele controle.Naast de CPU bevat de MCU ook ROM of RAM, een chip op chipniveau.Veel voorkomende zijn SOC (System On Chip), die chips op systeemniveau worden genoemd en die code op systeemniveau kunnen opslaan en uitvoeren, QNX, Linux en andere besturingssystemen kunnen uitvoeren, inclusief meerdere processoreenheden (CPU + GPU + DSP + NPU + opslag +interface-eenheid).
MCU-cijfers
Het getal verwijst naar de breedte van de MCU voor het verwerken van gegevens.Hoe hoger het aantal cijfers, hoe sterker de gegevensverwerkingscapaciteit van de MCU.Momenteel zijn de belangrijkste 8, 16 en 32 cijfers, waarvan 32 bits het meeste uitmaken en snel groeien.
In toepassingen voor auto-elektronica zijn de kosten van 8-bit MCU laag en gemakkelijk te ontwikkelen.Momenteel wordt het vooral gebruikt voor relatief eenvoudige bediening, zoals verlichting, regenwater, ramen, stoelen en deuren.Voor meer gecompliceerde aspecten, zoals instrumentendisplay, informatiesystemen voor voertuigentertainment, vermogensregelsystemen, chassis, rijassistentiesystemen, enz., voornamelijk 32-bits, en iteratie-evolutie van auto-elektrificatie, intelligentie en netwerken, is de rekenkracht De vereisten voor MCU worden ook steeds hoger.
MCU auto-authenticatie
Voordat de MCU-leverancier het OEM-toeleveringsketensysteem betreedt, is het over het algemeen noodzakelijk om drie belangrijke certificeringen te voltooien: de ontwerpfase moet de functionele beveiligingsnorm ISO 26262 volgen, de stroom- en verpakkingsfase moet de AEC-Q001 ~ 004 en IATF16949 volgen, zoals evenals tijdens de certificeringstestfase. Volg AEC-Q100/Q104.
Onder hen definieert ISO 26262 de vier beveiligingsniveaus van ASIL, van laag naar hoog, A, B, C en D;AEC-Q100 is verdeeld in vier betrouwbaarheidsniveaus, van laag naar hoog, respectievelijk 3, 2, 1 en 0, 3, 2, 1 en 0 Essentie De certificering van de AEC-Q100-serie duurt over het algemeen 1-2 jaar, terwijl de ISO 26262-certificering is moeilijker en de cyclus is langer.
De toepassing van MCU in de slimme elektrische voertuigindustrie
De toepassing van MCU in de auto-industrie is zeer breed.De voortafel is bijvoorbeeld de toepassing van carrosserieaccessoires, aandrijfsystemen, chassis, voertuiginformatie, entertainment en intelligent rijden.Met de komst van het tijdperk van slimme elektrische voertuigen zal de vraag van mensen naar MCU-producten nog sterker zijn.
Elektriciteit:
1. Batterijbeheersysteem BMS: BMS moet het laden en ontladen, de temperatuur en het balanceren van de batterij regelen.De hoofdbesturingskaart heeft een MCU nodig, en elke slaveconsole heeft ook één MCU nodig;
2.Voertuigcontroller VCU: Het energiebeheer van elektrische voertuigen moet de voertuigcontroller vergroten en is tegelijkertijd uitgerust met 32-bit high-end MCU's, die verschillen van de plannen van elke fabriek;
3.Motorcontroller/versnellingsbakcontroller: voorraadvervanging, inverterbesturing voor elektrische voertuigen MCU motorcontroller voor alternatieve olievoertuigen.Vanwege het hoge motortoerental moet de reductor worden afgeremd.De versnellingsbakcontroller.
Intelligentie:
1. Momenteel bevindt de binnenlandse automarkt zich nog steeds in de L2-fase van hogesnelheidspenetratie.Vanuit de uitgebreide kosten- en prestatieoverwegingen heeft de OEM de ADAS-functie nog steeds gebaseerd op een gedistribueerde architectuur.Met de toename van de laadsnelheid neemt ook de MCU van de sensorinformatieverwerking overeenkomstig toe.
2. Door het toenemende aantal cockpitfuncties wordt de rol van hogere nieuwe energiechips steeds belangrijker en is de bijbehorende MCU-status afgenomen.
Ambacht
De MCU zelf stelt hoge eisen aan rekenkracht en stelt geen hoge eisen aan geavanceerde processen.Tegelijkertijd beperkt de ingebouwde ingebouwde opslag zelf ook de verbetering van het MCU-proces.Gebruik het 28nm-proces met MCU-producten.De specificaties van het voertuigreglement zijn voornamelijk 8-inch wafers.Sommige fabrikanten, vooral IDM, zijn begonnen te worden getransplanteerd op een 12-inch platform.
De huidige 28nm- en 40nm-processen zijn de mainstream van de markt.
Typische ondernemingen in binnen- en buitenland
Vergeleken met verbruiks- en industriële MCU's stelt de MCU op autoniveau hogere eisen op het gebied van gebruiksomgeving, betrouwbaarheid en leveringscyclus.Bovendien is het moeilijk om toe te treden, dus de marktstructuur van MCU is over het algemeen relatief geconcentreerd.In 2021 waren de vijf grootste MCU-bedrijven ter wereld goed voor 82%.
Op dit moment bevindt de MCU op autoniveau van mijn land zich nog in de introductieperiode, en de toeleveringsketen heeft een groot potentieel voor land- en binnenlandse alternatieven.
Posttijd: 08 juli 2023