รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมต้องใช้ชิปประมาณ 500 ถึง 600 ชิ้น และรถยนต์แบบผสมขนาดเล็ก ปลั๊กอินไฮบริด และรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ประมาณ 1,000 คันต้องใช้ชิปอย่างน้อย 2,000 ชิ้น
ซึ่งหมายความว่าในกระบวนการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยานพาหนะไฟฟ้าอัจฉริยะ ไม่เพียงแต่ความต้องการชิปกระบวนการขั้นสูงยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่ความต้องการชิปแบบดั้งเดิมก็จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกันนี่คือเอ็มซียูนอกเหนือจากการเพิ่มจำนวนจักรยานแล้ว ตัวควบคุมโดเมนยังนำเสนอความต้องการใหม่ด้านความปลอดภัยสูง ความน่าเชื่อถือสูง และ MCU พลังการประมวลผลสูงอีกด้วย
MCU หรือหน่วยไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือที่รู้จักกันในชื่อไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียว/ไมโครคอนโทรลเลอร์/ไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียว ผสานรวมฟังก์ชัน CPU หน่วยความจำ และอุปกรณ์ต่อพ่วงไว้บนชิปตัวเดียวเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ระดับชิปพร้อมฟังก์ชันควบคุมส่วนใหญ่จะใช้เพื่อบรรลุการประมวลผลและควบคุมสัญญาณแกนหลักของระบบควบคุมอัจฉริยะ
MCU และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ อุตสาหกรรม คอมพิวเตอร์และเครือข่าย เครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องใช้ในบ้าน และ Internet of Things มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับชีวิตของเราCar Electronics เป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ และอิเล็กตรอนในรถยนต์คิดเป็น 33% ทั่วโลก
โครงสร้างเอ็มซียู
MCU ส่วนใหญ่ประกอบด้วย CPU โปรเซสเซอร์กลาง, หน่วยความจำ (ROM และ RAM), อินเทอร์เฟซ I/O อินพุตและเอาต์พุต, พอร์ตอนุกรม, ตัวนับ ฯลฯ
ซีพียู: Central Processing Unit ซึ่งเป็นโปรเซสเซอร์กลางเป็นองค์ประกอบหลักภายใน MCUส่วนประกอบส่วนประกอบสามารถดำเนินการตรรกะทางคณิตศาสตร์ข้อมูล การประมวลผลตัวแปรบิต และการดำเนินการส่งข้อมูลให้เสร็จสมบูรณ์ได้ส่วนควบคุมจะประสานงานการทำงานตามเวลาที่กำหนดตามลำดับเพื่อวิเคราะห์และดำเนินการตามคำแนะนำ
รอม: Read-only Memory คือหน่วยความจำโปรแกรมที่ใช้จัดเก็บโปรแกรมที่เขียนโดยผู้ผลิตข้อมูลจะถูกอ่านในลักษณะที่ไม่ทำลายแก่นแท้
แกะ: Random Access Memory เป็นหน่วยความจำข้อมูลที่แลกเปลี่ยนข้อมูลกับ CPU โดยตรง และไม่สามารถรักษาข้อมูลได้หลังจากที่ไฟดับโปรแกรมสามารถเขียนและอ่านได้ตลอดเวลาในขณะที่รัน ซึ่งโดยทั่วไปใช้เป็นสื่อบันทึกข้อมูลชั่วคราวสำหรับระบบปฏิบัติการหรือโปรแกรมอื่นๆ ที่กำลังรันอยู่
ความสัมพันธ์ระหว่าง CPU และ MCU:
CPU เป็นแกนหลักของการควบคุมการปฏิบัติงานนอกจาก CPU แล้ว MCU ยังมี ROM หรือ RAM ซึ่งเป็นชิประดับชิปชิปทั่วไปคือ SOC (System On Chip) ซึ่งเรียกว่าชิประดับระบบที่สามารถจัดเก็บและรันโค้ดระดับระบบ รัน QNX, Linux และระบบปฏิบัติการอื่นๆ รวมถึงหน่วยประมวลผลหลายหน่วย (CPU+GPU +DSP+NPU+storage +หน่วยอินเทอร์เฟซ)
ตัวเลข MCU
ตัวเลขนี้หมายถึงความกว้างของ MCU แต่ละรายการที่ประมวลผลข้อมูลยิ่งจำนวนหลักสูงเท่าใด ความสามารถในการประมวลผลข้อมูล MCU ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้นปัจจุบันตัวเลขที่สำคัญที่สุดคือ 8, 16 และ 32 หลัก ซึ่ง 32 บิตคิดเป็นมากที่สุดและเติบโตอย่างรวดเร็ว
ในการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ MCU 8 บิตมีราคาต่ำและง่ายต่อการพัฒนาปัจจุบันส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการควบคุมที่ค่อนข้างง่าย เช่น แสงสว่าง น้ำฝน หน้าต่าง ที่นั่ง และประตูอย่างไรก็ตาม สำหรับแง่มุมที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การแสดงแผงหน้าปัด ระบบข้อมูลความบันเทิงในรถยนต์ ระบบควบคุมกำลัง แชสซี ระบบช่วยเหลือการขับขี่ ฯลฯ ส่วนใหญ่เป็นแบบ 32 บิต และวิวัฒนาการซ้ำของการใช้พลังงานไฟฟ้า ความฉลาด และเครือข่ายในยานยนต์ พลังการประมวลผล ข้อกำหนดสำหรับ MCU ก็มีเพิ่มมากขึ้นเช่นกัน
การรับรองความถูกต้องของรถยนต์ MCU
ก่อนที่ซัพพลายเออร์ MCU จะเข้าสู่ระบบห่วงโซ่อุปทานของ OEM โดยทั่วไปจำเป็นต้องผ่านการรับรองหลักสามประการ: ขั้นตอนการออกแบบต้องเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยด้านการทำงาน ISO 26262 ขั้นตอนการไหลและการบรรจุต้องเป็นไปตาม AEC-Q001 ~ 004 และ IATF16949 เนื่องจาก รวมถึงในระหว่างขั้นตอนการทดสอบการรับรอง ติดตาม AEC-Q100/Q104
ในหมู่พวกเขา ISO 26262 กำหนดระดับความปลอดภัยสี่ระดับของ ASIL จากต่ำไปสูง A, B, C และ D;AEC-Q100 แบ่งออกเป็นสี่ระดับความน่าเชื่อถือจากต่ำไปสูง 3, 2, 1 และ 0 ตามลำดับ 3, 2, 1 และ 0 สาระสำคัญ การรับรอง AEC-Q100 series โดยทั่วไปจะใช้เวลา 1-2 ปี ในขณะที่ การรับรอง ISO 26262 นั้นยากกว่าและวงจรก็ยาวนานกว่า
การประยุกต์ใช้ MCU ในอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าอัจฉริยะ
การประยุกต์ใช้ MCU ในอุตสาหกรรมยานยนต์นั้นกว้างขวางมากตัวอย่างเช่น โต๊ะด้านหน้าเป็นการใช้งานจากอุปกรณ์ตกแต่งตัวถัง ระบบส่งกำลัง แชสซี ความบันเทิงด้านข้อมูลรถยนต์ และการขับขี่อัจฉริยะด้วยการมาถึงของยุคของยานพาหนะไฟฟ้าอัจฉริยะ ความต้องการของผู้คนสำหรับผลิตภัณฑ์ MCU จะแข็งแกร่งยิ่งขึ้น
การผลิตไฟฟ้า:
1. ระบบจัดการแบตเตอรี่ BMS: BMS จำเป็นต้องควบคุมการชาร์จและการคายประจุ อุณหภูมิ และความสมดุลของแบตเตอรี่บอร์ดควบคุมหลักต้องใช้ MCU และคอนโซลทาสแต่ละตัวยังต้องการ MCU หนึ่งตัวด้วย
2.ตัวควบคุมยานพาหนะ VCU: การจัดการพลังงานรถยนต์ไฟฟ้าจำเป็นต้องเพิ่มตัวควบคุมยานพาหนะ และในขณะเดียวกันก็มี MCU ระดับไฮเอนด์ขนาด 32 บิต ซึ่งแตกต่างจากแผนของแต่ละโรงงาน
3.ตัวควบคุมเครื่องยนต์/ตัวควบคุมกระปุกเกียร์: การเปลี่ยนสต็อก, การควบคุมอินเวอร์เตอร์รถยนต์ไฟฟ้า MCU ตัวควบคุมเครื่องยนต์ยานพาหนะน้ำมันทางเลือกเนื่องจากความเร็วของมอเตอร์สูง จึงต้องลดความเร็วลงตัวควบคุมกระปุกเกียร์
ปัญญา:
1. ปัจจุบันตลาดรถยนต์ในประเทศยังอยู่ในช่วงเจาะตลาดความเร็วสูง L2จากการพิจารณาต้นทุนและประสิทธิภาพที่ครอบคลุม OEM เพิ่มฟังก์ชัน ADAS ยังคงใช้สถาปัตยกรรมแบบกระจายด้วยอัตราการโหลดที่เพิ่มขึ้น MCU ของการประมวลผลข้อมูลเซ็นเซอร์ก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
2. เนื่องจากจำนวนฟังก์ชันห้องนักบินที่เพิ่มขึ้น บทบาทของชิปพลังงานใหม่ที่สูงขึ้นจึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ และสถานะ MCU ที่เกี่ยวข้องก็ลดลง
งานฝีมือ
MCU เองมีข้อกำหนดลำดับความสำคัญสำหรับพลังการประมวลผล และไม่มีข้อกำหนดสูงสำหรับกระบวนการขั้นสูงในเวลาเดียวกัน พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบฝังในตัวยังจำกัดการปรับปรุงกระบวนการ MCU อีกด้วยใช้กระบวนการ 28 นาโนเมตรกับผลิตภัณฑ์ MCUข้อมูลจำเพาะของข้อบังคับเกี่ยวกับยานพาหนะส่วนใหญ่เป็นเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วผู้ผลิตบางราย โดยเฉพาะ IDM ได้เริ่มทำการปลูกถ่ายบนแพลตฟอร์มขนาด 12 นิ้วแล้ว
กระบวนการ 28 นาโนเมตรและ 40 นาโนเมตรในปัจจุบันเป็นกระแสหลักของตลาด
องค์กรทั่วไปทั้งในและต่างประเทศ
เมื่อเปรียบเทียบกับ MCU ระดับการบริโภคและระดับอุตสาหกรรม MCU ระดับรถยนต์มีข้อกำหนดที่สูงกว่าในแง่ของสภาพแวดล้อมการทำงาน ความน่าเชื่อถือ และวงจรการจ่ายนอกจากนี้ การเข้าทำได้ยาก ดังนั้น โครงสร้างตลาดของ MCU โดยทั่วไปจึงค่อนข้างกระจุกตัวในปี 2021 บริษัท MCU ห้าอันดับแรกของโลกคิดเป็น 82%
ปัจจุบัน MCU ระดับรถยนต์ในประเทศของฉันยังอยู่ในช่วงแนะนำ และห่วงโซ่อุปทานมีศักยภาพที่ดีในการเปลี่ยนที่ดินและภายในประเทศ
เวลาโพสต์: Jul-08-2023