Dhibiti utangulizi wa chip ya darasa
Chip ya kudhibiti inarejelea sana MCU (Kitengo cha Kidhibiti Kidogo), ambayo ni, kidhibiti kidogo, kinachojulikana pia kama chip moja, ni kupunguza frequency na vipimo vya CPU ipasavyo, na kumbukumbu, kipima saa, ubadilishaji wa A/D, saa, I. /O bandari na mawasiliano ya serial na moduli zingine za kazi na violesura vilivyounganishwa kwenye chip moja. Kutambua kazi ya udhibiti wa terminal, ina faida za utendaji wa juu, matumizi ya chini ya nguvu, yanayopangwa na kubadilika kwa juu.
Mchoro wa MCU wa kiwango cha kupima gari
Magari ni eneo muhimu sana la utumizi la MCU, kulingana na data ya IC Insights, mwaka wa 2019, programu ya kimataifa ya MCU katika vifaa vya elektroniki vya magari ilichangia takriban 33%. Idadi ya MCUS inayotumiwa na kila gari katika mifano ya juu ni karibu na 100, kutoka kwa kompyuta za kuendesha gari, vyombo vya LCD, kwa injini, chasi, vipengele vikubwa na vidogo kwenye gari vinahitaji udhibiti wa MCU.
Hapo awali, 8-bit na 16-bit MCUS zilitumiwa hasa katika magari, lakini kwa uboreshaji unaoendelea wa utumiaji wa kielektroniki wa gari na akili, idadi na ubora wa MCUS unaohitajika pia unaongezeka. Kwa sasa, idadi ya 32-bit MCUS katika MCUS ya magari imefikia karibu 60%, ambayo safu ya safu ya Cortex ya ARM, kwa sababu ya gharama yake ya chini na udhibiti bora wa nguvu, ni chaguo kuu la watengenezaji wa MCU wa magari.
Vigezo kuu vya MCU ya magari ni pamoja na voltage ya uendeshaji, mzunguko wa uendeshaji, uwezo wa Flash na RAM, moduli ya saa na nambari ya chaneli, moduli ya ADC na nambari ya kituo, aina ya kiolesura cha mawasiliano ya serial na nambari, nambari ya bandari ya I/O ya pembejeo na pato, joto la kufanya kazi, kifurushi. fomu na kiwango cha usalama cha kazi.
Ikigawanywa na biti za CPU, MCUS ya magari inaweza kugawanywa katika biti 8, biti 16 na biti 32. Pamoja na uboreshaji wa mchakato, gharama ya 32-bit MCUS inaendelea kushuka, na sasa imekuwa njia kuu, na inachukua nafasi ya programu na soko zinazotawaliwa na 8/16-bit MCUS hapo awali.
Ikiwa imegawanywa kulingana na uwanja wa maombi, MCU ya magari inaweza kugawanywa katika kikoa cha mwili, kikoa cha nguvu, kikoa cha chasisi, kikoa cha cockpit na kikoa cha kuendesha gari kwa akili. Kwa kikoa cha chumba cha rubani na kikoa cha uendeshaji akili, MCU inahitaji kuwa na nguvu ya juu ya kompyuta na miingiliano ya mawasiliano ya nje ya kasi ya juu, kama vile CAN FD na Ethernet. Kikoa cha mwili pia kinahitaji idadi kubwa ya violesura vya mawasiliano ya nje, lakini mahitaji ya nguvu ya kompyuta ya MCU ni ya chini kiasi, huku kikoa cha nguvu na kikoa cha chasisi kinahitaji joto la juu la uendeshaji na viwango vya usalama vya utendaji.
Chip ya udhibiti wa kikoa cha chasisi
Kikoa cha chassis kinahusiana na kuendesha gari na kinaundwa na mfumo wa upitishaji, mfumo wa kuendesha, mfumo wa uendeshaji na mfumo wa breki. Inaundwa na mifumo ndogo mitano, ambayo ni usukani, breki, kuhama, mfumo wa kutuliza na kusimamishwa. Pamoja na maendeleo ya akili ya gari, utambuzi wa mtazamo, kupanga maamuzi na udhibiti wa utekelezaji wa magari ya akili ni mifumo ya msingi ya kikoa cha chasi. Uendeshaji-kwa-waya na gari-kwa-waya ni vipengele vya msingi vya mwisho wa uendeshaji wa kuendesha gari moja kwa moja.
(1) Mahitaji ya kazi
ECU ya kikoa cha chasi hutumia utendakazi wa hali ya juu, jukwaa la usalama linaloweza kupanuka na kuhimili mikusanyiko ya vitambuzi na vihisi aini vya mhimili-nyingi. Kulingana na hali hii ya maombi, mahitaji yafuatayo yanapendekezwa kwa MCU ya kikoa cha chasi:
· Mahitaji ya juu ya frequency na nguvu ya juu ya kompyuta, masafa kuu sio chini ya 200MHz na nguvu ya kompyuta sio chini ya 300DMIPS
· Nafasi ya hifadhi ya mweko si chini ya 2MB, ikiwa na msimbo Flash na data Kiwango cha kizigeu halisi;
· RAM si chini ya 512 KB;
· Mahitaji ya juu ya kiwango cha usalama cha utendaji, inaweza kufikia kiwango cha ASIL-D;
· Kusaidia 12-bit usahihi ADC;
· Kusaidia usahihi wa juu wa 32-bit, kipima saa cha juu cha usawazishaji;
· Kusaidia njia nyingi za CAN-FD;
· Msaada usiopungua 100M Ethaneti;
· Kuegemea si chini ya AEC-Q100 Grade1;
· Saidia uboreshaji mtandaoni (OTA);
· Kusaidia kazi ya uthibitishaji wa firmware (algorithm ya siri ya kitaifa);
(2) Mahitaji ya utendaji
· Sehemu ya Kernel:
I. Mzunguko wa msingi: yaani, mzunguko wa saa wakati punje inafanya kazi, ambayo hutumiwa kuwakilisha kasi ya oscillation ya mawimbi ya dijiti ya kernel, na masafa kuu hayawezi kuwakilisha moja kwa moja kasi ya hesabu ya punje. Kasi ya operesheni ya Kernel pia inahusiana na bomba la kernel, kashe, seti ya maagizo, nk.
II. Nguvu ya kompyuta: DMIPS inaweza kutumika kwa tathmini kwa kawaida. DMIPS ni kitengo ambacho hupima utendakazi wa uwiano wa programu iliyounganishwa ya benchmark ya MCU inapojaribiwa.
· Vigezo vya kumbukumbu:
I. Kumbukumbu ya msimbo: kumbukumbu inayotumika kuhifadhi msimbo;
II. Kumbukumbu ya data: kumbukumbu inayotumika kuhifadhi data;
III.RAM: Kumbukumbu inayotumika kuhifadhi data na msimbo wa muda.
· Basi la mawasiliano: ikijumuisha basi maalum la gari na basi la kawaida la mawasiliano;
· Vifaa vya pembeni vya usahihi wa hali ya juu;
· Joto la kufanya kazi;
(3) muundo wa viwanda
Kwa vile usanifu wa umeme na kielektroniki unaotumiwa na watengenezaji otomatiki tofauti utatofautiana, mahitaji ya sehemu ya kikoa cha chassis yatatofautiana. Kwa sababu ya usanidi tofauti wa mifano tofauti ya kiwanda cha gari moja, uteuzi wa ECU wa eneo la chasi itakuwa tofauti. Tofauti hizi zitasababisha mahitaji tofauti ya MCU kwa kikoa cha chasi. Kwa mfano, Mkataba wa Honda hutumia chips tatu za kikoa cha MCU, na Audi Q7 hutumia takriban chipsi 11 za kikoa cha MCU. Mnamo mwaka wa 2021, uzalishaji wa magari ya abiria ya chapa ya Kichina ni karibu milioni 10, ambayo mahitaji ya wastani ya kikoa cha MCUS cha chasi ni 5, na soko la jumla limefikia takriban milioni 50. Wasambazaji wakuu wa MCUS katika kikoa chote cha chasi ni Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI na ST. Wachuuzi hawa watano wa kimataifa wa semiconductor wanachangia zaidi ya 99% ya soko la MCUS ya kikoa cha chasi.
(4) Vikwazo vya sekta
Kwa mtazamo muhimu wa kiufundi, vipengele vya kikoa cha chasi kama vile EPS, EPB, ESC vinahusiana kwa karibu na usalama wa maisha ya dereva, kwa hivyo kiwango cha usalama cha utendaji wa kikoa cha chasi MCU ni cha juu sana, kimsingi ASIL-D. mahitaji ya ngazi. Kiwango hiki cha usalama kinachofanya kazi cha MCU ni tupu nchini Uchina. Mbali na kiwango cha usalama cha kufanya kazi, matukio ya matumizi ya vipengele vya chasi yana mahitaji ya juu sana ya mzunguko wa MCU, nguvu ya kompyuta, uwezo wa kumbukumbu, utendaji wa pembeni, usahihi wa pembeni na vipengele vingine. MCU ya kikoa cha Chassis imeunda kizuizi cha juu sana cha tasnia, ambacho kinahitaji watengenezaji wa ndani wa MCU kutoa changamoto na kuvunja.
Kwa upande wa mnyororo wa ugavi, kwa sababu ya mahitaji ya masafa ya juu na nguvu ya juu ya kompyuta kwa chipu ya udhibiti wa vipengee vya kikoa cha chasi, mahitaji ya juu kiasi huwekwa kwa ajili ya mchakato na mchakato wa uzalishaji wa kaki. Kwa sasa, inaonekana kwamba angalau mchakato wa 55nm unahitajika ili kukidhi mahitaji ya mzunguko wa MCU zaidi ya 200MHz. Katika suala hili, mstari wa uzalishaji wa ndani wa MCU haujakamilika na haujafikia kiwango cha uzalishaji wa wingi. Watengenezaji wa semiconductor wa kimataifa kimsingi wamepitisha modeli ya IDM, kwa mujibu wa vituo vya kaki, kwa sasa ni TSMC, UMC na GF pekee ndizo zinazo uwezo unaolingana. Watengenezaji wa chips za ndani wote ni kampuni za Fabless, na kuna changamoto na hatari fulani katika utengenezaji wa kaki na uhakikisho wa uwezo.
Katika hali za kimsingi za kompyuta kama vile kuendesha gari kwa uhuru, cpus ya kusudi la jadi ni ngumu kuzoea mahitaji ya kompyuta ya AI kwa sababu ya ufanisi wao mdogo wa kompyuta, na chipsi za AI kama vile Gpus, FPgas na ASics zina utendaji bora ukingoni na wingu na zao. sifa na hutumiwa sana. Kwa mtazamo wa mwelekeo wa teknolojia, GPU bado itakuwa chipu kubwa ya AI kwa muda mfupi, na kwa muda mrefu, ASIC ndiyo mwelekeo wa mwisho. Kwa mtazamo wa mwenendo wa soko, mahitaji ya kimataifa ya chipsi za AI yatadumisha kasi ya ukuaji wa haraka, na chip za wingu na makali zina uwezo mkubwa wa ukuaji, na kiwango cha ukuaji wa soko kinatarajiwa kuwa karibu na 50% katika miaka mitano ijayo. Ingawa msingi wa teknolojia ya chip za ndani ni dhaifu, kwa kutua kwa haraka kwa matumizi ya AI, kiasi cha haraka cha mahitaji ya chip za AI hutengeneza fursa kwa teknolojia na ukuaji wa uwezo wa makampuni ya biashara ya ndani. Kuendesha gari kwa uhuru kuna mahitaji madhubuti juu ya nguvu ya kompyuta, kuchelewa na kuegemea. Kwa sasa, suluhu za GPU+FPGA zinatumika zaidi. Kwa uthabiti wa kanuni na data inayoendeshwa, ASics zinatarajiwa kupata nafasi ya soko.
Nafasi nyingi inahitajika kwenye chipu ya CPU kwa utabiri na uboreshaji wa tawi, kuokoa majimbo mbalimbali ili kupunguza muda wa kubadili kazi. Hii pia inafanya kufaa zaidi kwa udhibiti wa mantiki, uendeshaji wa mfululizo na uendeshaji wa data wa aina ya jumla. Chukua GPU na CPU kama mfano, ikilinganishwa na CPU, GPU hutumia idadi kubwa ya vitengo vya kompyuta na bomba refu, mantiki rahisi sana ya kudhibiti na kuondoa Cache. CPU sio tu inachukua nafasi nyingi na Cache, lakini pia ina mantiki ngumu ya kudhibiti na mizunguko mingi ya uboreshaji, ikilinganishwa na nguvu ya kompyuta ni sehemu ndogo tu.
Chip ya udhibiti wa kikoa cha nguvu
Kidhibiti cha kikoa cha nguvu ni kitengo cha usimamizi cha nguvu cha akili. Na CAN/FLEXRAY ili kufikia udhibiti wa upokezi, usimamizi wa betri, udhibiti wa kibadilishaji cha ufuatiliaji, hasa hutumika kwa uboreshaji na udhibiti wa powertrain, wakati utambuzi wa hitilafu ya umeme yenye akili ya kuokoa nguvu, mawasiliano ya basi na kazi nyinginezo.
(1) Mahitaji ya kazi
MCU ya udhibiti wa kikoa cha nguvu inaweza kusaidia programu kuu zilizo madarakani, kama vile BMS, ikiwa na mahitaji yafuatayo:
· Masafa kuu ya juu, masafa kuu 600MHz ~ 800MHz
· RAM 4MB
· Mahitaji ya juu ya kiwango cha usalama cha utendaji, inaweza kufikia kiwango cha ASIL-D;
· Kusaidia njia nyingi za CAN-FD;
· Msaada wa 2G Ethernet;
· Kuegemea si chini ya AEC-Q100 Grade1;
· Kusaidia kazi ya uthibitishaji wa firmware (algorithm ya siri ya kitaifa);
(2) Mahitaji ya utendaji
Utendaji wa hali ya juu: Bidhaa hii inaunganisha CPU ya hatua mbili za ARM Cortex R5 na 4MB on-chip SRAM ili kusaidia mahitaji ya nguvu ya kompyuta na kumbukumbu ya programu za magari. ARM Cortex-R5F CPU hadi 800MHz. Usalama wa juu: Kiwango cha kutegemewa kwa vipimo vya gari AEC-Q100 hufikia Daraja la 1, na kiwango cha usalama cha ISO26262 hufikia ASIL D. Hatua ya kufunga-msingi mbili ya CPU inaweza kufikia hadi 99% ya ulinzi wa uchunguzi. Moduli ya usalama wa habari iliyojengewa ndani huunganisha jenereta halisi ya nambari nasibu, AES, RSA, ECC, SHA, na vichapuzi vya maunzi ambavyo vinatii viwango vinavyohusika vya usalama wa Nchi na biashara. Kuunganishwa kwa vipengele hivi vya usalama wa taarifa kunaweza kukidhi mahitaji ya programu kama vile kuanzisha kwa usalama, mawasiliano salama, sasisho salama la programu dhibiti na uboreshaji.
Chip ya udhibiti wa eneo la mwili
Eneo la mwili linahusika hasa na udhibiti wa kazi mbalimbali za mwili. Pamoja na maendeleo ya gari, mtawala wa eneo la mwili pia ni zaidi na zaidi, ili kupunguza gharama ya mtawala, kupunguza uzito wa gari, ushirikiano unahitaji kuweka vifaa vyote vya kazi, kutoka sehemu ya mbele, katikati. sehemu ya gari na sehemu ya nyuma ya gari, kama vile taa ya breki ya nyuma, taa ya nafasi ya nyuma, kufuli ya mlango wa nyuma, na hata uunganishaji wa fimbo mbili za kukaa ndani ya kidhibiti jumla.
Kidhibiti cha eneo la mwili kwa ujumla huunganisha BCM, PEPS, TPMS, Gateway na kazi nyingine, lakini pia kinaweza kupanua urekebishaji wa kiti, udhibiti wa kioo cha nyuma, udhibiti wa hali ya hewa na kazi nyingine, usimamizi wa kina na umoja wa kila actuator, ugawaji wa busara na ufanisi wa rasilimali za mfumo. . Kazi za kidhibiti eneo la mwili ni nyingi, kama inavyoonyeshwa hapa chini, lakini sio tu kwa zile zilizoorodheshwa hapa.
(1) Mahitaji ya kazi
Mahitaji makuu ya vifaa vya elektroniki vya magari kwa chip za udhibiti wa MCU ni uthabiti bora, kutegemewa, usalama, wakati halisi na sifa zingine za kiufundi, pamoja na utendakazi wa juu wa kompyuta na uwezo wa kuhifadhi, na mahitaji ya chini ya kiashiria cha matumizi ya nishati. Kidhibiti cha eneo la mwili kimebadilika hatua kwa hatua kutoka kwa uwekaji wa utendaji kazi uliogatuliwa hadi kidhibiti kikubwa ambacho huunganisha viendeshi vyote vya msingi vya vifaa vya elektroniki vya mwili, utendakazi muhimu, taa, milango, Windows, n.k. Muundo wa mfumo wa udhibiti wa eneo la mwili huunganisha taa, kuosha vifuta, katikati. kudhibiti kufuli za milango, Windows na vidhibiti vingine, funguo za akili za PEPS, usimamizi wa nguvu, n.k. Pamoja na lango la CAN, CANFD inayopanuka na FLEXRAY, mtandao wa LIN, kiolesura cha Ethernet na maendeleo ya moduli na teknolojia ya kubuni.
Kwa ujumla, mahitaji ya kazi ya kazi za udhibiti zilizotajwa hapo juu kwa chip kuu ya udhibiti wa MCU katika eneo la mwili huonyeshwa hasa katika vipengele vya utendakazi wa kompyuta na usindikaji, ushirikiano wa kazi, interface ya mawasiliano, na kuegemea. Kwa upande wa mahitaji maalum, kwa sababu ya tofauti za kiutendaji katika hali tofauti za utendakazi katika eneo la mwili, kama Windows ya nguvu, viti vya kiotomatiki, tailgate ya umeme na matumizi mengine ya mwili, bado kuna mahitaji ya juu ya ufanisi wa udhibiti wa gari, matumizi kama haya ya mwili yanahitaji MCU ili kuunganisha algoriti ya udhibiti wa kielektroniki ya FOC na kazi zingine. Kwa kuongeza, matukio tofauti ya maombi katika eneo la mwili yana mahitaji tofauti kwa usanidi wa kiolesura cha chip. Kwa hiyo, kwa kawaida ni muhimu kuchagua MCU ya eneo la mwili kulingana na mahitaji ya utendaji na utendaji wa hali maalum ya maombi, na kwa msingi huu, kupima kikamilifu utendaji wa gharama ya bidhaa, uwezo wa ugavi na huduma ya kiufundi na mambo mengine.
(2) Mahitaji ya utendaji
Viashiria kuu vya kumbukumbu ya chip ya udhibiti wa eneo la mwili wa MCU ni kama ifuatavyo.
Utendaji: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, akiba ya akiba ya maagizo ya 8KB, inasaidia mpango wa utekelezaji wa kitengo cha kuongeza kasi ya Flash 0 kusubiri.
Kumbukumbu iliyosimbwa kwa uwezo mkubwa: hadi 512K Bytes eFlash, inasaidia hifadhi iliyosimbwa, udhibiti wa sehemu na ulinzi wa data, inasaidia uthibitishaji wa ECC, mara 100,000 za kufuta, miaka 10 ya kuhifadhi data; 144K Bytes SRAM, inayosaidia usawa wa maunzi.
Miingiliano ya mawasiliano tajiri iliyojumuishwa: Inasaidia GPIO ya njia nyingi, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP na violesura vingine.
Kiigaji cha utendakazi wa hali ya juu kilichojumuishwa: Inasaidia 12bit 5Msps ya kasi ya juu ya ADC, amplifier inayojitegemea ya uendeshaji wa reli hadi reli, kilinganishi cha analogi cha kasi ya juu, 12bit 1Msps DAC; Kusaidia pembejeo huru ya chanzo cha voltage ya kumbukumbu, ufunguo wa kugusa wa capacitive wa njia nyingi; Kidhibiti cha kasi cha juu cha DMA.
Inasaidia RC ya ndani au ingizo la saa ya fuwele ya nje, kuweka upya kuegemea juu.
Saa ya wakati halisi ya RTC ya kusahihisha, inayoauni kalenda ya kudumu ya mwaka mrefu, matukio ya kengele, kuamka mara kwa mara.
Saidia kaunta ya saa ya usahihi wa hali ya juu.
Vipengele vya usalama vya kiwango cha maunzi: Injini ya kuongeza kasi ya maunzi ya algorithm ya usimbaji, inayosaidia AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 algoriti; Usimbaji fiche wa hifadhi ya flash, udhibiti wa kugawanya watumiaji wengi (MMU), jenereta ya kweli ya nambari nasibu ya TRNG, operesheni ya CRC16/32; Msaada wa ulinzi wa kuandika (WRP), viwango vya ulinzi wa kusoma nyingi (RDP) (L0/L1/L2); Inasaidia uanzishaji wa usalama, upakuaji wa usimbaji wa programu, sasisho la usalama.
Kusaidia ufuatiliaji wa kushindwa kwa saa na ufuatiliaji wa kupambana na uharibifu.
96-bit UID na 128-bit UCID.
Mazingira ya kufanyia kazi yanayotegemewa sana: 1.8V ~ 3.6V/-40℃ ~ 105℃.
(3) muundo wa viwanda
Mfumo wa kielektroniki wa eneo la mwili uko katika hatua ya awali ya ukuaji wa biashara za nje na za ndani. Biashara za kigeni kama vile BCM, PEPS, milango na Windows, kidhibiti viti na bidhaa zingine za kazi moja zina mkusanyiko wa kina wa kiufundi, wakati kampuni kuu za kigeni zina ufikiaji mpana wa laini za bidhaa, zikiweka msingi wao wa kufanya bidhaa za ujumuishaji wa mfumo. . Biashara za ndani zina faida fulani katika utumiaji wa mwili mpya wa gari la nishati. Chukua BYD kama mfano, katika gari jipya la nishati la BYD, eneo la mwili limegawanywa katika maeneo ya kushoto na kulia, na bidhaa ya ujumuishaji wa mfumo hupangwa upya na kufafanuliwa. Hata hivyo, kwa upande wa chips za udhibiti wa eneo la mwili, muuzaji mkuu wa MCU bado ni Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST na wazalishaji wengine wa kimataifa wa chip, na wazalishaji wa chip wa ndani kwa sasa wana soko la chini.
(4) Vikwazo vya sekta
Kwa mtazamo wa mawasiliano, kuna mchakato wa mageuzi wa usanifu wa jadi-mseto-Jukwaa la mwisho la Kompyuta ya Gari. Mabadiliko ya kasi ya mawasiliano, pamoja na kupunguzwa kwa bei ya nguvu za msingi za kompyuta na usalama wa juu wa kazi ni muhimu, na inawezekana kutambua hatua kwa hatua utangamano wa kazi tofauti katika ngazi ya elektroniki ya mtawala wa msingi katika siku zijazo. Kwa mfano, kidhibiti cha eneo la mwili kinaweza kuunganisha BCM, PEPS, na vitendaji vya kuzuia kubana kwa ripple. Kwa ulinganifu, vizuizi vya kiufundi vya chip ya udhibiti wa eneo la mwili viko chini kuliko eneo la nguvu, eneo la chumba cha rubani, n.k., na chips za nyumbani zinatarajiwa kuongoza katika kuleta mafanikio makubwa katika eneo la mwili na kutambua hatua kwa hatua uingizwaji wa nyumbani. Katika miaka ya hivi karibuni, MCU ya ndani katika eneo la mbele na soko la kuweka nyuma imekuwa na kasi nzuri ya maendeleo.
Chip ya udhibiti wa cockpit
Umeme, akili na mitandao zimeharakisha ukuzaji wa usanifu wa magari ya kielektroniki na umeme hadi mwelekeo wa udhibiti wa kikoa, na chumba cha rubani pia kinaendelea kwa kasi kutoka kwa mfumo wa burudani wa sauti na video hadi chumba cha kulala cha akili. Chumba cha marubani kimewasilishwa kiolesura cha mwingiliano wa kompyuta na binadamu, lakini iwe ni mfumo wa awali wa infotainment au chumba cha rubani chenye akili cha sasa, pamoja na kuwa na SOC yenye nguvu na kasi ya kompyuta, kinahitaji pia MCU ya wakati halisi ili kukabiliana nayo. mwingiliano wa data na gari. Kuenezwa polepole kwa magari yaliyoainishwa na programu, OTA na Autosar kwenye chumba cha marubani mahiri hufanya mahitaji ya rasilimali za MCU kwenye chumba cha marubani kuzidi kuongezeka. Ikionyeshwa mahususi katika ongezeko la mahitaji ya MWELEKO na uwezo wa RAM, mahitaji ya Hesabu ya PIN pia yanaongezeka, utendakazi changamano zaidi zinahitaji uwezo mkubwa zaidi wa utekelezaji wa programu, lakini pia kuwa na kiolesura cha basi kikubwa zaidi.
(1) Mahitaji ya kazi
MCU katika eneo la kabati hutambua hasa usimamizi wa nguvu za mfumo, usimamizi wa muda wa kutumia nguvu, usimamizi wa mtandao, utambuzi, mwingiliano wa data ya gari, ufunguo, usimamizi wa taa za nyuma, usimamizi wa moduli ya sauti ya DSP/FM, usimamizi wa wakati wa mfumo na kazi zingine.
Mahitaji ya rasilimali ya MCU:
· Frequency kuu na nguvu ya kompyuta ina mahitaji fulani, frequency kuu sio chini ya 100MHz na nguvu ya kompyuta sio chini ya 200DMIPS;
· Nafasi ya hifadhi ya mweko si chini ya 1MB, ikiwa na msimbo Flash na data Kiwango cha kizigeu halisi;
· RAM si chini ya 128KB;
· Mahitaji ya juu ya kiwango cha usalama cha utendaji, inaweza kufikia kiwango cha ASIL-B;
· Kusaidia ADC ya njia nyingi;
· Kusaidia njia nyingi za CAN-FD;
· Udhibiti wa gari Daraja la AEC-Q100 Grade1;
· Kusaidia uboreshaji mtandaoni (OTA), Kiwango cha usaidizi wa Benki mbili;
· Injini ya usimbaji fiche ya kiwango cha SHE/HSM na zaidi ya maelezo inahitajika ili kusaidia uanzishaji salama;
· Idadi ya PIN sio chini ya PIN 100;
(2) Mahitaji ya utendaji
IO inasaidia usambazaji wa umeme wa voltage pana (5.5v~2.7v), bandari ya IO inasaidia matumizi ya overvoltage;
Pembejeo nyingi za ishara hubadilika kulingana na voltage ya betri ya usambazaji wa nguvu, na overvoltage inaweza kutokea. Overvoltage inaweza kuboresha uthabiti wa mfumo na kuegemea.
Maisha ya kumbukumbu:
Mzunguko wa maisha ya gari ni zaidi ya miaka 10, kwa hivyo uhifadhi wa programu ya MCU ya gari na uhifadhi wa data unahitaji kuwa na maisha marefu. Uhifadhi wa programu na uhifadhi wa data unahitaji kuwa na sehemu tofauti za kimwili, na hifadhi ya programu inahitaji kufutwa mara chache, kwa hivyo Endurance>10K, wakati hifadhi ya data inahitaji kufutwa mara nyingi zaidi, kwa hivyo inahitaji kuwa na idadi kubwa ya nyakati za kufuta. . Rejelea kiashirio cha mweko wa data Endurance>100K, miaka 15 (<1K). Miaka 10 (<100K).
interface ya basi ya mawasiliano;
Mzigo wa mawasiliano ya basi kwenye gari unaongezeka zaidi na zaidi, kwa hivyo njia ya jadi ya CAN CAN haiwezi tena kukidhi mahitaji ya mawasiliano, mahitaji ya basi ya kasi ya juu ya CAN-FD yanazidi kuongezeka, kusaidia CAN-FD imekuwa kiwango cha MCU polepole. .
(3) muundo wa viwanda
Kwa sasa, uwiano wa ndani smart cabin MCU bado ni ndogo sana, na wauzaji kuu bado ni NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip na wazalishaji wengine wa kimataifa wa MCU. Idadi ya wazalishaji wa ndani wa MCU wamekuwa katika mpangilio, utendaji wa soko unabaki kuonekana.
(4) Vikwazo vya sekta
Akili cabin gari udhibiti ngazi na kazi ngazi ya usalama ni kiasi si juu sana, hasa kwa sababu ya mkusanyiko wa kujua jinsi, na haja ya kuendelea iteration na kuboresha bidhaa. Wakati huo huo, kwa sababu hakuna mistari mingi ya uzalishaji wa MCU katika vitambaa vya ndani, mchakato uko nyuma kiasi, na inachukua muda kufikia mnyororo wa usambazaji wa uzalishaji wa kitaifa, na kunaweza kuwa na gharama kubwa zaidi, na shinikizo la ushindani na wazalishaji wa kimataifa ni kubwa zaidi.
Utumiaji wa chip ya udhibiti wa ndani
Chipu za udhibiti wa gari zinategemea MCU ya gari, biashara zinazoongoza za ndani kama vile Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Ubunifu wa Zhaoyi, Teknolojia ya Jiefa, Teknolojia ya Xinchi, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, Teknolojia ya Kitaifa, n.k., zote zina mlolongo wa bidhaa za MCU za kiwango cha gari, bidhaa kuu za ng'ambo, ambazo kwa sasa zinatokana na usanifu wa ARM. Biashara zingine pia zimefanya utafiti na ukuzaji wa usanifu wa RISC-V.
Kwa sasa, chipu ya kikoa cha udhibiti wa gari la ndani hutumiwa hasa katika soko la upakiaji wa mbele wa magari, na imetumika kwenye gari katika kikoa cha mwili na kikoa cha infotainment, wakati kwenye chasisi, kikoa cha nguvu na maeneo mengine, bado inaongozwa na makampuni makubwa ya ng'ambo kama vile stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments, na Microchip Semiconductor, na ni makampuni machache tu ya ndani ambayo yametekeleza maombi ya uzalishaji kwa wingi. Kwa sasa, mtengenezaji wa chipu wa ndani Chipchi atatoa bidhaa za mfululizo wa Chip E3 za utendaji wa juu kulingana na ARM Cortex-R5F mnamo Aprili 2022, na kiwango cha usalama cha utendaji kufikia ASIL D, kiwango cha joto kikiunga mkono AEC-Q100 Daraja la 1, masafa ya CPU hadi 800MHz. , yenye hadi cores 6 za CPU. Ni bidhaa ya utendaji wa juu zaidi katika MCU ya kupima magari ya uzalishaji wa wingi, inayojaza pengo katika soko la ndani la kiwango cha juu cha usalama wa gari la MCU, yenye utendaji wa juu na kuegemea juu, inaweza kutumika katika BMS, ADAS, VCU, na -chasi ya waya, chombo, HUD, kioo cha nyuma cha akili na sehemu zingine za msingi za udhibiti wa gari. Zaidi ya wateja 100 wametumia E3 kwa muundo wa bidhaa, ikijumuisha GAC, Geely, n.k.
Utumiaji wa bidhaa za msingi za mtawala wa ndani
Muda wa kutuma: Jul-19-2023
