ტრადიციული საწვავით მომუშავე ავტომობილს დაახლოებით 500-დან 600-მდე ჩიპი სჭირდება, ხოლო დაახლოებით 1000 მსუბუქი შერეული ძრავის მქონე ავტომობილს, plug-in ჰიბრიდულ და სრულიად ელექტრომობილს - მინიმუმ 2000 ჩიპი.
ეს ნიშნავს, რომ ჭკვიანი ელექტრომობილების სწრაფი განვითარების პროცესში, არა მხოლოდ მოწინავე პროცესის ჩიპებზე მოთხოვნა აგრძელებს ზრდას, არამედ ტრადიციული ჩიპების მოთხოვნაც გააგრძელებს ზრდას. ეს არის მიკროკონტროლერი. ველოსიპედების რაოდენობის ზრდასთან ერთად, დომენის კონტროლერი ასევე იწვევს ახალ მოთხოვნას მაღალი უსაფრთხოების, მაღალი საიმედოობისა და მაღალი გამოთვლითი სიმძლავრის მიკროკონტროლერზე.
მიკროკონტროლერის ბლოკი, რომელიც ცნობილია როგორც ერთჩიპიანი მიკროკომპიუტერი/მიკროკონტროლერი/ერთჩიპიანი მიკროკომპიუტერი, აერთიანებს პროცესორს, მეხსიერებას და პერიფერიულ ფუნქციებს ერთ ჩიპზე, რათა შექმნას ჩიპიანი დონის კომპიუტერი მართვის ფუნქციით. ის ძირითადად გამოიყენება სიგნალის დამუშავებისა და კონტროლის მისაღწევად. ინტელექტუალური მართვის სისტემის ბირთვი.
მიკროკონტროლერები და საავტომობილო ელექტრონიკა, მრეწველობა, კომპიუტერები და ქსელები, სამომხმარებლო ელექტრონიკა, საყოფაცხოვრებო ტექნიკა და ნივთების ინტერნეტი მჭიდრო კავშირშია ჩვენს ცხოვრებასთან. ავტომობილის ელექტრონიკა საავტომობილო ელექტრონიკის უდიდესი ბაზარია და ავტომობილის ელექტრონები გლობალურად 33%-ს შეადგენს.
მიკროკონტროლერის სტრუქტურა
მიკროკონტროლერი ძირითადად შედგება ცენტრალური პროცესორის ცენტრალური პროცესორის, მეხსიერების (ROM და RAM), შეყვანისა და გამოყვანის შეყვანის/გამოყვანის ინტერფეისის, სერიული პორტის, მრიცხველის და ა.შ.
ცენტრალური პროცესორიცენტრალური პროცესორი, ცენტრალური პროცესორი, მიკროკონტროლერის შიგნით არსებული ძირითადი კომპონენტია. კომპონენტურ კომპონენტებს შეუძლიათ მონაცემთა არითმეტიკული ლოგიკური ოპერაციების, ბიტური ცვლადების დამუშავების და მონაცემთა გადაცემის ოპერაციების შესრულება. საკონტროლო ნაწილები კოორდინაციას უწევენ სამუშაოს გარკვეული დროის შესაბამისად, თანმიმდევრულად, ინსტრუქციების გასაანალიზებლად და შესასრულებლად.
ROMმხოლოდ წასაკითხი მეხსიერება არის პროგრამული მეხსიერება, რომელიც გამოიყენება მწარმოებლების მიერ დაწერილი პროგრამების შესანახად. ინფორმაცია იკითხება არადესტრუქციული გზით. არსი
ოპერატიული მეხსიერებაშემთხვევითი წვდომის მეხსიერება არის მონაცემთა მეხსიერება, რომელიც პირდაპირ ცვლის მონაცემებს ცენტრალურ პროცესორთან და მონაცემების შენახვა შეუძლებელია კვების გათიშვის შემდეგ. პროგრამის ჩაწერა და წაკითხვა შესაძლებელია გაშვების ნებისმიერ დროს, რაც ზოგადად გამოიყენება ოპერაციული სისტემების ან სხვა გაშვებული პროგრამების დროებითი მონაცემთა შენახვის საშუალებად.
CPU-სა და MCU-ს შორის ურთიერთობა:
ცენტრალური პროცესორი (CPU) ოპერაციული კონტროლის ბირთვია. ცენტრალური პროცესორის გარდა, მიკროკონტროლერი (MCU) ასევე შეიცავს ROM-ს ან ოპერატიულ მეხსიერებას (RAM), რომელიც ჩიპის დონის ჩიპია. ყველაზე გავრცელებული ჩიპებია SOC (სისტემა ჩიპზე), რომლებსაც სისტემური დონის ჩიპებს უწოდებენ და რომლებსაც შეუძლიათ სისტემური დონის კოდის შენახვა და გაშვება, QNX-ის, Linux-ის და სხვა ოპერაციული სისტემების გაშვება, მათ შორის მრავალი პროცესორის ერთეულის (CPU+GPU+DSP+NPU+მეხსიერება+ინტერფეისის ერთეული) ჩათვლით.
MCU ციფრები
რიცხვი მიუთითებს თითოეული მიკროკონტროლერის (MCU) სიგანეზე, რომელსაც მონაცემები ამუშავებს. რაც უფრო მეტია ციფრების რაოდენობა, მით უფრო ძლიერია მიკროკონტროლერის (MCU) მონაცემთა დამუშავების სიმძლავრე. ამჟამად, ყველაზე მნიშვნელოვანია 8, 16 და 32 ციფრი, რომელთაგან ყველაზე მეტს 32 ბიტი შეადგენს და სწრაფად იზრდება.
საავტომობილო ელექტრონიკის აპლიკაციებში, 8-ბიტიანი მიკროკონტროლერის ღირებულება დაბალია და მისი შემუშავება მარტივია. ამჟამად, ის ძირითადად გამოიყენება შედარებით მარტივი მართვისთვის, როგორიცაა განათება, წვიმის წყალი, ფანჯრები, სავარძლები და კარები. თუმცა, უფრო რთული ასპექტებისთვის, როგორიცაა ინსტრუმენტების ჩვენება, ავტომობილის გასართობი საინფორმაციო სისტემები, სიმძლავრის მართვის სისტემები, შასი, მართვის დამხმარე სისტემები და ა.შ., ძირითადად 32-ბიტიანი და საავტომობილო ელექტროფიკაციის, ინტელექტისა და ქსელური სისტემების იტერაციული ევოლუციის პირობებში, მიკროკონტროლერის გამოთვლითი სიმძლავრის მოთხოვნებიც სულ უფრო და უფრო იზრდება.
MCU-ს მანქანის ავთენტიფიკაცია
სანამ MCU-ს მიმწოდებელი შევა OEM მიწოდების ჯაჭვის სისტემაში, ზოგადად აუცილებელია სამი ძირითადი სერტიფიცირების დასრულება: დიზაინის ეტაპი უნდა შეესაბამებოდეს ფუნქციური უსაფრთხოების სტანდარტს ISO 26262, ნაკადის და შეფუთვის ეტაპი უნდა შეესაბამებოდეს AEC-Q001 ~ 004 და IATF16949-ს, ასევე სერტიფიცირების ტესტირების ეტაპზე უნდა მიჰყვეთ AEC-Q100/Q104-ს.
მათ შორის, ISO 26262 განსაზღვრავს ASIL-ის ოთხ უსაფრთხოების დონეს, დაბალიდან მაღალამდე, A, B, C და D; AEC-Q100 დაყოფილია ოთხ საიმედოობის დონედ, დაბალიდან მაღალამდე, შესაბამისად 3, 2, 1 და 0, 3, 2, 1 და 0. არსი: AEC-Q100 სერიის სერტიფიცირებას ზოგადად 1-2 წელი სჭირდება, ხოლო ISO 26262 სერტიფიცირება უფრო რთულია და ციკლი უფრო ხანგრძლივია.
მიკროკონტროლერის გამოყენება ჭკვიანი ელექტრომობილების ინდუსტრიაში
ავტოინდუსტრიაში მიკროკონტროლერის (MCU) გამოყენება ძალიან ფართოა. მაგალითად, წინა მაგიდა გამოიყენება კორპუსის აქსესუარების, კვების სისტემების, შასის, ავტომობილის საინფორმაციო, გასართობი და ინტელექტუალური მართვისთვის. ჭკვიანი ელექტრომობილების ეპოქის დადგომასთან ერთად, ადამიანების მოთხოვნა მიკროკონტროლერის პროდუქტებზე კიდევ უფრო გაიზრდება.
ელექტროიზაცია:
1. ბატარეის მართვის სისტემა BMSBMS-ს სჭირდება დატენვისა და განმუხტვის, ტემპერატურისა და აკუმულატორის დაბალანსების კონტროლი. მთავარ მართვის დაფას სჭირდება მიკროკონტროლერი და თითოეულ დაქვემდებარებულ კონსოლს ასევე სჭირდება ერთი მიკროკონტროლერი;
2.ავტომობილის კონტროლერის VCUელექტრომობილის ენერგიის მართვას სჭირდება ავტომობილის კონტროლერის გაზრდა და ამავდროულად, ის აღჭურვილია 32-ბიტიანი მაღალი დონის მიკროკონტროლერებით, რომლებიც განსხვავდება თითოეული ქარხნის გეგმებისგან;
3.ძრავის კონტროლერი/გადაცემათა კოლოფის კონტროლერი: საწყობში ჩანაცვლება, ელექტრომობილის ინვერტორული მართვის მიკროკონტროლერი, ალტერნატიული ზეთით, ავტომობილის ძრავის კონტროლერი. ძრავის მაღალი სიჩქარის გამო, რედუქტორი უნდა შენელდეს. გადაცემათა კოლოფის კონტროლერი.
ინტელექტი:
1. ამჟამად, შიდა საავტომობილო ბაზარი ჯერ კიდევ L2 მაღალსიჩქარიანი ავტომობილების შეღწევადობის ეტაპზეა. ყოვლისმომცველი ღირებულებისა და შესრულების გათვალისწინებით, OEM ზრდის ADAS ფუნქციას და კვლავ იყენებს განაწილებულ არქიტექტურას. დატვირთვის სიჩქარის ზრდასთან ერთად, სენსორის ინფორმაციის დამუშავების მიკროკონტროლერიც შესაბამისად იზრდება.
2. კაბინის ფუნქციების რაოდენობის ზრდის გამო, უფრო და უფრო მნიშვნელოვანი ხდება ახალი ენერგიის მაღალი ჩიპების როლი და შესაბამისი მიკროკონტროლერის სტატუსი დაკნინდა.
ხელნაკეთობები
მიკროკონტროლერს თავად აქვს პრიორიტეტული მოთხოვნები გამოთვლითი სიმძლავრის მიმართ და არ აქვს მაღალი მოთხოვნები მოწინავე პროცესების მიმართ. ამავდროულად, მისი ჩაშენებული მეხსიერება ასევე ზღუდავს მიკროკონტროლერის პროცესის გაუმჯობესებას. მიკროკონტროლერის პროდუქტებთან გამოიყენეთ 28 ნმ პროცესი. ავტომობილის რეგულაციების სპეციფიკაციები ძირითადად 8 დიუმიან ვაფლებს მოიცავს. ზოგიერთმა მწარმოებელმა, განსაკუთრებით IDM-მა, დაიწყო 12 დიუმიან პლატფორმაზე გადატანა.
ამჟამინდელი 28 ნმ და 40 ნმ პროცესები ბაზრის მეინსტრიმს წარმოადგენს.
ტიპიური საწარმოები როგორც სამშობლოში, ასევე მის ფარგლებს გარეთ
მოხმარებისა და სამრეწველო დონის მიკროკონტროლერებთან შედარებით, ავტომობილის დონის მიკროკონტროლერებს უფრო მაღალი მოთხოვნები აქვთ საოპერაციო გარემოს, საიმედოობისა და მიწოდების ციკლის თვალსაზრისით. გარდა ამისა, მასში შესვლა რთულია, ამიტომ მიკროკონტროლერების ბაზრის სტრუქტურა ზოგადად შედარებით კონცენტრაციულია. 2021 წელს მსოფლიოში ხუთმა უმსხვილესმა მიკროკონტროლერმა კომპანიამ 82% შეადგინა.
ამჟამად, ჩემი ქვეყნის ავტომობილების დონის MCU ჯერ კიდევ დანერგვის პერიოდშია და მიწოდების ჯაჭვს დიდი პოტენციალი აქვს მიწისა და საყოფაცხოვრებო ალტერნატივისთვის.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 8 ივლისი
