ტრადიციული საწვავის მანქანას სჭირდება დაახლოებით 500-დან 600-მდე ჩიპი, ხოლო დაახლოებით 1000 მსუბუქი შერეული მანქანა, დანამატის ჰიბრიდები და სუფთა ელექტრო მანქანები საჭიროებს მინიმუმ 2000 ჩიპს.
ეს ნიშნავს, რომ ჭკვიანი ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებების სწრაფი განვითარების პროცესში არა მხოლოდ მოწინავე პროცესის ჩიპებზე მოთხოვნა გაგრძელდა, არამედ ტრადიციულ ჩიპებზე მოთხოვნაც გაგრძელდება. ეს არის MCU. გარდა ველოსიპედების რაოდენობის ზრდისა, დომენის კონტროლერს ასევე მოაქვს ახალი მოთხოვნა მაღალი უსაფრთხოების, მაღალი საიმედოობისა და მაღალი გამოთვლითი სიმძლავრის MCU-ზე.
MCU, MicroController Unit, რომელიც ცნობილია როგორც ერთი ჩიპიანი მიკროკომპიუტერი/მიკროკონტროლერი/ერთი ჩიპი მიკროკომპიუტერი, აერთიანებს პროცესორს, მეხსიერებას და პერიფერიულ ფუნქციებს ერთ ჩიპზე, რათა შექმნას ჩიპის დონის კომპიუტერი საკონტროლო ფუნქციით. იგი ძირითადად გამოიყენება სიგნალის დამუშავებისა და კონტროლის მისაღწევად. ინტელექტუალური კონტროლის სისტემის ბირთვი.
MCU და საავტომობილო ელექტრონიკა, ინდუსტრია, კომპიუტერები და ქსელები, სამომხმარებლო ელექტრონიკა, საყოფაცხოვრებო ტექნიკა და ნივთების ინტერნეტი მჭიდრო კავშირშია ჩვენს ცხოვრებასთან. Car Electronics არის ყველაზე დიდი ბაზარი საავტომობილო ელექტრონიკაში და მანქანის ელექტრონები მსოფლიოში 33% -ს შეადგენს.
MCU სტრუქტურა
MCU ძირითადად შედგება ცენტრალური პროცესორის CPU-სგან, მეხსიერებისგან (ROM და RAM), შემავალი და გამომავალი I/O ინტერფეისი, სერიული პორტი, მრიცხველი და ა.შ.
CPU: ცენტრალური დამუშავების განყოფილება, ცენტრალური პროცესორი, არის ძირითადი კომპონენტი MCU-ში. კომპონენტის კომპონენტებს შეუძლიათ დაასრულონ მონაცემთა არითმეტიკული ლოგიკური ოპერაცია, ბიტი ცვლადი დამუშავება და მონაცემთა გადაცემის ოპერაცია. საკონტროლო ნაწილები კოორდინაციას უწევენ სამუშაოს გარკვეული დროის შესაბამისად თანმიმდევრულად, რათა გაანალიზონ და შეასრულონ ინსტრუქციები.
ROM: მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება არის პროგრამის მეხსიერება, რომელიც გამოიყენება მწარმოებლების მიერ დაწერილი პროგრამების შესანახად. ინფორმაცია იკითხება არა-დესტრუქციული გზით. არსი
ოპერატიული მეხსიერება: შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება, არის მონაცემთა მეხსიერება, რომელიც უშუალოდ ცვლის მონაცემებს CPU-სთან და მონაცემების შენარჩუნება შეუძლებელია ენერგიის დაკარგვის შემდეგ. პროგრამის დაწერა და წაკითხვა შესაძლებელია ნებისმიერ დროს გაშვებისას, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც მონაცემთა დროებითი შესანახი საშუალება ოპერაციული სისტემებისთვის ან სხვა გაშვებული პროგრამებისთვის.
CPU-სა და MCU-ს შორის ურთიერთობა:
CPU არის ოპერატიული კონტროლის ბირთვი. CPU-ს გარდა, MCU ასევე შეიცავს ROM ან RAM, რომელიც არის ჩიპის დონის ჩიპი. გავრცელებული არის SOC (System On Chip), რომელსაც ეწოდება სისტემის დონის ჩიპები, რომლებსაც შეუძლიათ სისტემის დონის კოდის შენახვა და გაშვება, QNX, Linux და სხვა ოპერაციული სისტემების გაშვება, მრავალი პროცესორის ერთეულის ჩათვლით (CPU+GPU+DSP+NPU+storage. +ინტერფეისის ერთეული).
MCU ციფრები
რიცხვი ეხება MCU-ის სიგანეს თითოეული დამუშავებული მონაცემების მიხედვით. რაც უფრო მაღალია ციფრების რაოდენობა, მით უფრო ძლიერია MCU მონაცემთა დამუშავების უნარი. ამჟამად ყველაზე მნიშვნელოვანია 8, 16 და 32 ციფრი, რომელთაგან 32 ბიტი ყველაზე მეტს შეადგენს და სწრაფად იზრდება.
საავტომობილო ელექტრონიკის აპლიკაციებში 8-ბიტიანი MCU-ის ღირებულება დაბალია და ადვილად დასამუშავებელი. ამჟამად ის ძირითადად გამოიყენება შედარებით მარტივი კონტროლისთვის, როგორიცაა განათება, წვიმის წყალი, ფანჯრები, სავარძლები და კარები. თუმცა, უფრო რთული ასპექტებისთვის, როგორიცაა ინსტრუმენტების ჩვენება, ავტომობილის გასართობი საინფორმაციო სისტემები, ენერგიის კონტროლის სისტემები, შასი, მართვის დამხმარე სისტემები და ა.შ., ძირითადად 32 ბიტიანი და ავტომობილების ელექტრიფიკაციის, ინტელექტისა და ქსელის განმეორებითი ევოლუცია, გამოთვლითი ძალა. მოთხოვნები MCU-ზეც სულ უფრო და უფრო მატულობს.
MCU მანქანის ავთენტიფიკაცია
სანამ MCU მიმწოდებელი შევა OEM მიწოდების ჯაჭვის სისტემაში, ზოგადად აუცილებელია სამი ძირითადი სერთიფიკატის დასრულება: დიზაინის ეტაპი უნდა შეესაბამებოდეს ფუნქციური უსაფრთხოების სტანდარტს ISO 26262, ნაკადის და შეფუთვის ეტაპი უნდა შეესაბამებოდეს AEC-Q001 ~ 004 და IATF16949, როგორც. ასევე სერტიფიცირების ტესტირების ეტაპზე დაიცავით AEC-Q100/Q104.
მათ შორის ISO 26262 განსაზღვრავს ASIL უსაფრთხოების ოთხ დონეს, დაბალიდან მაღალამდე, A, B, C და D; AEC-Q100 იყოფა ოთხ სანდოობის დონედ, დაბალიდან მაღალამდე, 3, 2, 1 და 0, შესაბამისად, 3, 2, 1 და 0 არსი AEC-Q100 სერიის სერტიფიცირებას ჩვეულებრივ სჭირდება 1-2 წელი, ხოლო ISO 26262 სერთიფიკატი უფრო რთულია და ციკლი უფრო გრძელია.
MCU-ს გამოყენება ჭკვიანი ელექტრო მანქანების ინდუსტრიაში
MCU–ს გამოყენება საავტომობილო ინდუსტრიაში ძალიან ფართოა. მაგალითად, წინა მაგიდა არის აპლიკაცია სხეულის აქსესუარებიდან, ენერგეტიკული სისტემებიდან, შასის, ავტომობილის ინფორმაციის გასართობი და ინტელექტუალური მართვისგან. ჭკვიანი ელექტრო მანქანების ეპოქის დადგომასთან ერთად, ხალხის მოთხოვნა MCU პროდუქტებზე კიდევ უფრო გაძლიერდება.
ელექტროიზაცია:
1. ბატარეის მართვის სისტემა BMS: BMS უნდა აკონტროლოს დატენვა და განმუხტვა, ტემპერატურა და ბატარეის დაბალანსება. მთავარი საკონტროლო დაფა საჭიროებს MCU-ს, ხოლო თითოეულ სლავურ კონსოლს ასევე სჭირდება ერთი MCU;
2.მანქანის კონტროლერი VCU: ელექტრომობილის ენერგიის მენეჯმენტს სჭირდება ავტომობილის კონტროლერის გაზრდა და ამავდროულად იგი აღჭურვილია 32-ბიტიანი მაღალი დონის MCU-ებით, რომლებიც განსხვავდება თითოეული ქარხნის გეგმებისგან;
3.ძრავის კონტროლერი/გადაცემათა კოლოფის კონტროლერი: მარაგის შეცვლა, ელექტრო ავტომობილის ინვერტორული კონტროლი MCU ალტერნატიული ზეთის მანქანის ძრავის კონტროლერი. ძრავის მაღალი სიჩქარის გამო, რედუქტორი უნდა შენელდეს. გადაცემათა კოლოფის კონტროლერი.
ინტელექტი:
1. ამჟამად შიდა საავტომობილო ბაზარი ჯერ კიდევ L2 მაღალსიჩქარიანი შეღწევის ეტაპზეა. ყოვლისმომცველი ღირებულებისა და შესრულების მოსაზრებებიდან გამომდინარე, OEM ზრდის ADAS ფუნქციას, კვლავ იღებს განაწილებულ არქიტექტურას. დატვირთვის სიჩქარის მატებასთან ერთად, შესაბამისად იზრდება სენსორის ინფორმაციის დამუშავების MCU.
2. კაბინის ფუნქციების მზარდი რაოდენობის გამო, უფრო და უფრო მნიშვნელოვანი ხდება უფრო მაღალი ახალი ენერგეტიკული ჩიპების როლი და დაქვეითებულია შესაბამისი MCU სტატუსი.
ხელოსნობა
თავად MCU-ს აქვს პრიორიტეტული მოთხოვნები გამოთვლითი სიმძლავრის მიმართ და არ გააჩნია მაღალი მოთხოვნები მოწინავე პროცესებზე. ამავდროულად, მისი ჩაშენებული საცავი ასევე ზღუდავს MCU პროცესის გაუმჯობესებას. გამოიყენეთ 28 ნმ პროცესი MCU პროდუქტებით. ავტომობილის რეგულაციების სპეციფიკაციები ძირითადად 8 დიუმიანი ვაფლებია. ზოგიერთმა მწარმოებელმა, განსაკუთრებით IDM-მა, დაიწყო გადანერგვა 12 დიუმიან პლატფორმაზე.
მიმდინარე 28 ნმ და 40 ნმ პროცესები არის ბაზრის ძირითადი.
ტიპიური საწარმოები სახლში და მის ფარგლებს გარეთ
მოხმარებისა და სამრეწველო კლასის MCU-ებთან შედარებით, მანქანის დონის MCU-ს აქვს უფრო მაღალი მოთხოვნები სამუშაო გარემოს, საიმედოობისა და მიწოდების ციკლის თვალსაზრისით. გარდა ამისა, შესვლა რთულია, ამიტომ MCU-ის ბაზრის სტრუქტურა ზოგადად შედარებით კონცენტრირებულია. 2021 წელს მსოფლიოში MCU კომპანიების ხუთეულმა შეადგინა 82%.
ამჟამად, ჩემი ქვეყნის მანქანის დონის MCU ჯერ კიდევ დანერგვის პერიოდშია და მიწოდების ჯაჭვს აქვს მიწის და შიდა ალტერნატიიზაციის დიდი პოტენციალი.
გამოქვეყნების დრო: ივლის-08-2023
