Erregai-ibilgailu tradizional batek 500 eta 600 txip inguru behar ditu, eta 1.000 auto arin, hibrido entxufagarri eta ibilgailu elektriko hutsek gutxienez 2.000 txip behar dituzte.
Horrek esan nahi du ibilgailu elektriko adimendunen garapen azkarraren prozesuan, prozesu aurreratuko txip eskariak hazten jarraitu duela ez ezik, txip tradizionalen eskaria ere handitzen joango dela. Hau da MCU. Bizikleta-kopurua handitzeaz gain, domeinu-kontrolagailuak segurtasun handiko, fidagarritasun handiko eta konputazio-potentzia handiko MCUren eskaera berria dakar.
MCU, MicroController Unit, txip bakarreko mikroordenagailu/mikrokontroladore/txip bakarreko mikroordenagailu gisa ezagutzen dena, PUZa, memoria eta funtzio periferikoak txip bakar batean integratzen ditu txip-mailako ordenagailua kontrol-funtzioa duen. Batez ere seinalea prozesatzeko eta kontrolatzeko erabiltzen da. Kontrol sistema adimendunaren muina.
MCUak eta automobilgintzako elektronika, industria, ordenagailuak eta sareak, kontsumo-elektronika, etxetresna elektrikoak eta Gauzen Interneta oso lotuta daude gure bizitzekin. Auto Elektronika automobilgintzako elektronikaren merkatu handiena da, eta autoen elektroiak %33 dira mundu osoan.
MCU egitura
MCU prozesadore zentraleko CPU, memoria (ROM eta RAM), sarrera eta irteerako I/O interfazea, serie ataka, kontagailua, etab.
CPU: Prozesatzeko Unitate Zentrala, prozesadore zentrala, MCU barruko oinarrizko osagaia da. Osagaien osagaiek datuen eragiketa logiko aritmetikoa, biteko aldagaien prozesamendua eta datuen transmisioaren eragiketa osa ditzakete. Kontrol-atalek lana denbora jakin baten arabera koordinatzen dute sekuentzialki instrukzioak aztertzeko eta exekutatzeko.
ROM: Read-only Memory fabrikatzaileek idatzitako programak gordetzeko erabiltzen den programa-memoria da. Informazioa modu ez-suntsitzailean irakurtzen da. Esentzia
RAM: Random Access Memory, PUZarekin datuak zuzenean trukatzen dituen datu-memoria da, eta datuak ezin dira mantendu energia galdu ondoren. Programa edozein unetan idatzi eta irakur daiteke exekutatzen ari zarenean, sistema eragileetarako edo exekutatzen ari diren beste programa batzuetarako aldi baterako datuak biltegiratzeko euskarri gisa erabili ohi dena.
CPU eta MCUren arteko erlazioa:
CPUa kontrol operatiboaren muina da. PUZaz gain, MCUak ROM edo RAM ere badu, hau da, txip-mailako txip bat. Ohikoenak SOC (System On Chip) dira, sistema-mailako txipak deitzen direnak, sistema-mailako kodea gorde eta exekutatu dezakete, QNX, Linux eta beste sistema eragile batzuk exekutatu, hainbat prozesadore-unitate barne (CPU + GPU + DSP + NPU + biltegiratzea). + interfaze-unitatea).
MCU zenbakiak
Zenbakiak prozesatutako datu bakoitzaren MCUaren zabalerari egiten dio erreferentzia. Zenbat eta zifra kopurua handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da MCUren datuak prozesatzeko ahalmena. Gaur egun, garrantzitsuena 8, 16 eta 32 zifra dira, eta horietatik 32 bit dira gehien eta azkar hazten dira.
Automobilgintzako elektronika aplikazioetan, 8 biteko MCUren kostua baxua eta garatzeko erraza da. Gaur egun, kontrol nahiko sinpleetarako erabiltzen da gehienbat, hala nola argiztapena, euri-ura, leihoak, eserlekuak eta ateak. Hala ere, alderdi konplikatuagoetarako, hala nola, tresnen bistaratzea, ibilgailuen entretenimendurako informazio sistemak, potentzia kontrolatzeko sistemak, xasisa, gidatzeko laguntza sistemak, etab., batez ere 32 biteko, eta automobilgintzaren elektrifikazioaren, adimenaren eta sarearen iterazio-eboluzioa, Konputazio-potentzia. MCUrako eskakizunak ere gero eta handiagoak dira.
MCU autoen autentifikazioa
MCU hornitzaileak OEM hornikuntza-katearen sisteman sartu aurretik, orokorrean beharrezkoa da hiru ziurtagiri nagusi betetzea: diseinu-faseak segurtasun funtzionalaren ISO 26262 araua jarraitu behar du, fluxua eta ontziratze faseak AEC-Q001 ~ 004 eta IATF16949 jarraitu behar ditu, gisa. baita ziurtapen-probaren fasean ere Jarraitu AEC-Q100/Q104.
Horien artean, ISO 26262-k ASILen lau segurtasun-mailak definitzen ditu, baxutik handira, A, B, C eta D; AEC-Q100 lau fidagarritasun mailatan banatzen da, baxutik handira, 3, 2, 1 eta 0, hurrenez hurren, 3, 2, 1 eta 0 Esentzia AEC-Q100 seriearen ziurtagiriak, oro har, 1-2 urte behar ditu, eta ISO 26262 ziurtagiria zailagoa da eta zikloa luzeagoa da.
MCUren aplikazioa ibilgailu elektriko adimendunen industrian
MCUren aplikazioa automobilgintzan oso zabala da. Adibidez, aurreko mahaia gorputzaren osagarrien, elikatze-sistemen, txasisaren, ibilgailuen informazioaren entretenimenduaren eta gidatzeko adimendunaren aplikazioa da. Ibilgailu elektriko adimendunen aroaren etorrerarekin, jendearen MCU produktuen eskaera are indartsuagoa izango da.
Elektrizitatea:
1. Bateria kudeatzeko sistema BMS: BMS-k karga eta deskarga, tenperatura eta bateriaren oreka kontrolatu behar ditu. Kontrol-taula nagusiak MCU bat behar du, eta esklabo kontsola bakoitzak MCU bat ere behar du;
2.Ibilgailuen kontrolagailua VCU: Ibilgailu elektrikoen energiaren kudeaketak ibilgailuaren kontrolagailua areagotu behar du, eta, aldi berean, 32 biteko goi-mailako MCU-ekin hornituta dago, fabrika bakoitzaren planetatik desberdinak direnak;
3.Motor kontrolatzailea/kaxa kontrolatzailea: stock ordezkatzea, ibilgailu elektrikoaren inbertsorearen kontrola MCU olio alternatiboko ibilgailuen motor kontrolatzailea. Motor abiadura handia dela eta, erreduktorea moteldu egin behar da. Aldaketa-kutxa kontrolatzailea.
Adimena:
1. Gaur egun, etxeko automobilen merkatua L2 abiadura handiko sartze fasean dago oraindik. Kostu eta errendimendu osoko kontuetatik, OEMak areagotzen du ADAS funtzioak oraindik banatutako arkitektura hartzen duela. Karga-tasa handitzearekin batera, sentsorearen informazioa prozesatzeko MCU-a ere horren arabera handitzen da.
2. Kabinako funtzioen kopurua gero eta handiagoa dela eta, energia berrien txip handiagoen eginkizuna gero eta garrantzitsuagoa da, eta dagokion MCU egoerak behera egin du.
Artisautza
MCUak berak lehentasunezko eskakizunak ditu konputazio-potentziarako eta ez ditu prozesu aurreratuetarako baldintza handirik. Aldi berean, integratutako biltegiratze txertatuak berak ere mugatzen du MCU prozesuaren hobekuntza. Erabili 28 nm-ko prozesua MCU produktuekin. Ibilgailuen araudiaren zehaztapenak 8 hazbeteko obleak dira batez ere. Fabrikatzaile batzuk, batez ere IDM, 12 hazbeteko plataforma batean transplantatzen hasi dira.
Gaur egungo 28nm eta 40nm-ko prozesuak merkatuaren korronte nagusiak dira.
Etxeko eta atzerriko enpresa tipikoak
Kontsumoarekin eta industria mailako MCUekin alderatuta, autoen mailako MCUak baldintza handiagoak ditu ingurune eragileari, fidagarritasunari eta hornikuntza-zikloari dagokionez. Horrez gain, zaila da sartzea, beraz, MCUren merkatu-egitura nahiko kontzentratuta dago orokorrean. 2021ean, munduko bost MCU konpainia nagusiak % 82 ziren.
Gaur egun, nire herrialdeko auto-mailako MCUa oraindik sarrera-aldian dago, eta hornikuntza-kateak lurra eta etxeko alternatibarako potentzial handia du.
Argitalpenaren ordua: 2023-08-08
