Уламжлалт түлшээр ажилладаг автомашинд 500-600 чип, 1000 орчим хөнгөн холимог машин, залгуурын хайбрид болон цэвэр цахилгаан машинд дор хаяж 2000 чип шаардлагатай.
Энэ нь ухаалаг цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хурдацтай хөгжлийн явцад дэвшилтэт технологийн чипний эрэлт нэмэгдээд зогсохгүй уламжлалт чипний эрэлт нэмэгдсээр байх болно гэсэн үг юм. Энэ бол MCU юм. Унадаг дугуйн тоог нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ домэйн хянагч нь өндөр хамгаалалт, өндөр найдвартай байдал, өндөр тооцоолох хүчин чадалтай MCU-ийн шинэ эрэлт хэрэгцээг авчирдаг.
MCU, MicroController Unit нь нэг чиптэй микрокомпьютер/микроконтроллер/нэг чиптэй микрокомпьютер гэгддэг бөгөөд CPU, санах ой, захын функцуудыг нэг чип дээр нэгтгэж, хяналтын функцтэй чип түвшний компьютерийг үүсгэдэг. Энэ нь ихэвчлэн дохио боловсруулах, хянахад ашиглагддаг. Ухаалаг удирдлагын системийн цөм.
MCU болон автомашины электроник, аж үйлдвэр, компьютер, сүлжээ, хэрэглээний цахилгаан бараа, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, эд зүйлсийн интернет нь бидний амьдралтай нягт холбоотой. Автомашины электроник нь автомашины электрон барааны хамгийн том зах зээл бөгөөд дэлхийн хэмжээнд автомашины электрон 33%-ийг эзэлдэг.
MCU бүтэц
MCU нь голчлон төв процессорын CPU, санах ой (ROM ба RAM), оролт гаралтын оролт гаралтын интерфейс, цуваа порт, тоолуур гэх мэт зүйлсээс бүрдэнэ.
CPU: Төв процессор болох төв процессор нь MCU доторх үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь өгөгдлийн арифметик логик үйл ажиллагаа, битийн хувьсагч боловсруулалт, өгөгдөл дамжуулах үйлдлийг гүйцээж чаддаг. Хяналтын хэсгүүд нь зааврыг шинжлэх, гүйцэтгэхийн тулд тодорхой цаг хугацааны дагуу ажлыг дараалан зохицуулдаг.
ROM: Зөвхөн уншигдах санах ой нь үйлдвэрлэгчдийн бичсэн програмуудыг хадгалахад ашигладаг програмын санах ой юм. Мэдээллийг үл эвдэх аргаар уншдаг. Мөн чанар
RAM: Санамсаргүй нэвтрэх санах ой нь CPU-тэй шууд мэдээлэл солилцдог өгөгдлийн санах ой бөгөөд тэжээл тасарсаны дараа өгөгдлийг хадгалах боломжгүй юм. Үйлдлийн систем болон бусад ажиллаж байгаа программуудад мэдээлэл хадгалах түр зуурын хэрэглүүр болгон ашигладаг программыг ажиллаж байхдаа хүссэн үедээ бичиж уншиж болно.
CPU ба MCU хоорондын хамаарал:
CPU нь үйл ажиллагааны хяналтын цөм юм. CPU-ээс гадна MCU нь чип түвшний чип болох ROM эсвэл RAM-г агуулдаг. Нийтлэг зүйл бол SOC (System On Chip) бөгөөд эдгээр нь системийн түвшний кодыг хадгалах, ажиллуулах, QNX, Linux болон бусад үйлдлийн системүүд, түүний дотор олон процессор (CPU+GPU+DSP+NPU+storage+interface unit) зэрэг үйлдлийн системүүдийг ажиллуулах боломжтой системийн түвшний чипүүд юм.
MCU цифрүүд
Энэ тоо нь өгөгдөл боловсруулах тус бүрийн MCU-ийн өргөнийг илэрхийлдэг. Цифрүүдийн тоо их байх тусам MCU өгөгдөл боловсруулах хүчин чадал илүү хүчтэй болно. Одоогийн байдлаар хамгийн чухал нь 8, 16, 32 цифрүүд бөгөөд үүнээс 32 бит нь хамгийн их хувийг эзэлж, хурдацтай өсөж байна.
Автомашины электроникийн хэрэглээний хувьд 8 битийн MCU-ийн өртөг бага бөгөөд боловсруулахад хялбар байдаг. Одоогийн байдлаар гэрэлтүүлэг, борооны ус, цонх, суудал, хаалга гэх мэт харьцангуй энгийн удирдлагад ихэвчлэн ашиглагддаг. Гэсэн хэдий ч багажийн дэлгэц, тээврийн хэрэгслийн зугаа цэнгэлийн мэдээллийн систем, эрчим хүчний хяналтын систем, явах эд анги, жолоодлогын тусламжийн систем гэх мэт, голчлон 32 бит, мөн автомашины цахилгаанжуулалт, оюун ухаан, сүлжээний давталтын хувьсал зэрэг илүү төвөгтэй талуудын хувьд MCU-д зориулсан тооцоолох чадлын шаардлага улам бүр нэмэгдсээр байна.
MCU машины баталгаажуулалт
MCU нийлүүлэгчийг OEM нийлүүлэлтийн гинжин хэлхээний системд оруулахын өмнө ерөнхийдөө гурван үндсэн гэрчилгээг дуусгах шаардлагатай: дизайны үе шат нь ISO 26262 функциональ аюулгүй байдлын стандартыг дагаж мөрдөх, урсгал болон савлагааны үе шат нь AEC-Q001 ~ 004 болон IATF16949, түүнчлэн баталгаажуулалтын туршилтын үе шатанд AEC0-Q10-ыг дагаж мөрдөх ёстой.
Тэдгээрийн дотроос ISO 26262 нь ASIL-ийн аюулгүй байдлын дөрвөн түвшинг бага, өндөр, A, B, C, D; AEC-Q100 нь найдвартай байдлын дөрвөн түвшинд хуваагддаг ба бага, өндөр, 3, 2, 1, 0, 3, 2, 1, 0 Essence. AEC-Q100 цувралын баталгаажуулалт нь ерөнхийдөө 1-2 жил шаардагддаг бол ISO 26262 баталгаажуулалт нь илүү хэцүү бөгөөд мөчлөг нь урт байдаг.
Ухаалаг цахилгаан тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлд MCU-ийн хэрэглээ
Автомашины салбарт MCU-ийн хэрэглээ маш өргөн. Жишээлбэл, урд талын ширээ нь биеийн дагалдах хэрэгсэл, эрчим хүчний систем, явах эд анги, тээврийн хэрэгслийн мэдээллийн зугаа цэнгэл, ухаалаг жолоодлогын програм юм. Ухаалаг цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эрин үе гарч ирснээр хүмүүсийн MCU бүтээгдэхүүний эрэлт хэрэгцээ улам бүр нэмэгдэх болно.
Цахилгаанжуулалт:
1. Зайны удирдлагын систем BMS: BMS нь цэнэг ба цэнэггүйдэл, температур, батерейны тэнцвэрийг хянах шаардлагатай. Үндсэн хяналтын самбар нь MCU шаарддаг бөгөөд боол консол бүр нэг MCU шаарддаг;
2.Тээврийн хэрэгслийн хянагч VCU: Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эрчим хүчний менежмент нь тээврийн хэрэгслийн хянагчийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн үйлдвэр бүрийн төлөвлөгөөнөөс ялгаатай 32 битийн өндөр чанартай MCU-уудаар тоноглогдсон;
3.Хөдөлгүүрийн хянагч / хурдны хайрцгийн хянагч: нөөц солих, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн инвертер хяналтын MCU өөр газрын тосны тээврийн хэрэгслийн хөдөлгүүр хянагч. Хөдөлгүүрийн хурд өндөр байгаа тул бууруулагчийг удаашруулах шаардлагатай. Хурдны хайрцгийн хянагч.
Тагнуул:
1. Одоогийн байдлаар дотоодын автомашины зах зээл L2 өндөр хурдны нэвтрэлтийн шатандаа байна. Өртөг болон гүйцэтгэлийн цогц үзүүлэлтүүдээс харахад OEM нь ADAS функцийг нэмэгдүүлж, тархсан архитектурыг ашигладаг хэвээр байна. Ачаалах хурд нэмэгдэхийн хэрээр мэдрэгчийн мэдээллийн боловсруулалтын MCU нь мөн адил нэмэгддэг.
2. Бүхээгний функцүүдийн тоо нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор өндөр шинэ эрчим хүчний чипүүдийн үүрэг улам бүр чухал болж, MCU-ийн холбогдох статус буурч байна.
Гар урлал
MCU нь өөрөө тооцоолох хүчин чадалд нэн тэргүүний шаардлага тавьдаг бөгөөд дэвшилтэт процессуудад өндөр шаардлага тавьдаггүй. Үүний зэрэгцээ, түүний суулгагдсан агуулах нь өөрөө MCU процессын сайжруулалтыг хязгаарладаг. MCU бүтээгдэхүүнтэй 28 нм процессыг ашигла. Тээврийн хэрэгслийн дүрмийн техникийн үзүүлэлтүүд нь голчлон 8 инчийн хавтан юм. Зарим үйлдвэрлэгчид, ялангуяа IDM-ийг 12 инчийн платформ дээр шилжүүлэн суулгаж эхэлсэн.
Одоогийн 28 нм ба 40 нм процессууд нь зах зээлийн гол урсгал юм.
Дотоод болон гадаадад байдаг ердийн аж ахуйн нэгжүүд
Хэрэглээ болон үйлдвэрлэлийн түвшний MCU-тай харьцуулахад автомашины түвшний MCU нь ашиглалтын орчин, найдвартай байдал, нийлүүлэлтийн мөчлөгийн хувьд илүү өндөр шаардлага тавьдаг. Нэмж дурдахад энэ нь ороход хэцүү тул MCU-ийн зах зээлийн бүтэц ерөнхийдөө харьцангуй төвлөрсөн байдаг. 2021 онд дэлхийн шилдэг таван MCU компанийн 82 хувийг эзэлжээ.
Одоогийн байдлаар манай улсын автомашины түвшний MCU нэвтрүүлэх үе шатандаа байгаа бөгөөд нийлүүлэлтийн сүлжээ нь газрын болон дотоодын хувилбаруудыг өөрчлөх асар их боломжтой юм.
Шуудангийн цаг: 2023-07-08
