Introduzzjoni taċ-ċippa tal-klassi tal-kontroll
Iċ-ċippa tal-kontroll tirreferi prinċipalment għall-MCU (Microcontroller Unit), jiġifieri, il-mikrokontrollur, magħruf ukoll bħala ċ-ċippa waħda, huwa li jnaqqas il-frekwenza u l-ispeċifikazzjonijiet tas-CPU b'mod xieraq, u l-memorja, timer, konverżjoni A/D, arloġġ, I /O port u komunikazzjoni serjali u moduli u interfaces funzjonali oħra integrati fuq ċippa waħda. Ir-realizzazzjoni tal-funzjoni ta 'kontroll terminali, għandha l-vantaġġi ta' prestazzjoni għolja, konsum baxx ta 'enerġija, flessibilità programmabbli u għolja.
Dijagramma MCU tal-livell tal-kejl tal-vettura
Automotive hija qasam ta 'applikazzjoni importanti ħafna ta' MCU, skont id-dejta ta 'IC Insights, fl-2019, l-applikazzjoni globali tal-MCU fl-elettronika tal-karozzi kienet tammonta għal madwar 33%. In-numru ta 'MCUS użat minn kull karozza f'mudelli high-end huwa qrib il-100, minn kompjuters tas-sewqan, strumenti LCD, għal magni, chassis, komponenti kbar u żgħar fil-karozza jeħtieġu kontroll MCU.
Fil-jiem bikrija, 8-bit u 16-bit MCUS kienu prinċipalment użati fil-karozzi, iżda bit-titjib kontinwu tal-elettronizzazzjoni u l-intelliġenza tal-karozzi, in-numru u l-kwalità tal-MCUS meħtieġa qed jiżdiedu wkoll. Fil-preżent, il-proporzjon ta '32-bit MCUS fl-MCUS tal-karozzi laħaq madwar 60%, li minnhom il-qalba tas-serje Cortex ta' ARM, minħabba l-ispiża baxxa u l-kontroll tal-qawwa eċċellenti tagħha, hija l-għażla mainstream tal-manifatturi tal-MCU tal-karozzi.
Il-parametri ewlenin tal-MCU tal-karozzi jinkludu vultaġġ operattiv, frekwenza operattiva, kapaċità ta 'Flash u RAM, modulu tat-tajmer u numru tal-kanal, modulu ADC u numru tal-kanal, tip u numru ta' interface ta 'komunikazzjoni serjali, numru tal-port I/O tad-dħul u l-ħruġ, temperatura operattiva, pakkett forma u livell ta' sigurtà funzjonali.
Diviż minn bits CPU, MCUS tal-karozzi jista 'jinqasam prinċipalment fi 8 bits, 16-il bit u 32 bit. Bl-aġġornament tal-proċess, l-ispiża ta '32-bit MCUS tkompli tonqos, u issa saret il-mainstream, u gradwalment qed tissostitwixxi l-applikazzjonijiet u s-swieq iddominati minn 8/16-bit MCUS fil-passat.
Jekk maqsum skont il-qasam tal-applikazzjoni, l-MCU tal-karozzi jista 'jinqasam fid-dominju tal-ġisem, id-dominju tal-enerġija, id-dominju tax-chassis, id-dominju tal-kabina tal-pilota u d-dominju tas-sewqan intelliġenti. Għad-dominju tal-kabina tal-pilota u d-dominju tas-sewqan intelliġenti, l-MCU jeħtieġ li jkollu qawwa tal-kompjuters għolja u interfaces ta 'komunikazzjoni esterna ta' veloċità għolja, bħal CAN FD u Ethernet. Id-dominju tal-ġisem jeħtieġ ukoll numru kbir ta 'interfaces ta' komunikazzjoni esterna, iżda r-rekwiżiti tal-qawwa tal-kompjuter tal-MCU huma relattivament baxxi, filwaqt li d-dominju tal-enerġija u d-dominju tax-chassis jeħtieġu temperatura operattiva ogħla u livelli ta 'sikurezza funzjonali.
Ċippa tal-kontroll tad-dominju tax-chassis
Id-dominju tax-chassis huwa relatat mas-sewqan tal-vettura u huwa magħmul minn sistema ta 'trażmissjoni, sistema ta' sewqan, sistema tal-istering u sistema tal-ibbrejkjar. Huwa magħmul minn ħames sottosistemi, jiġifieri sistema ta 'istering, ibbrejkjar, shifting, throttle u sospensjoni. Bl-iżvilupp tal-intelliġenza tal-karozzi, ir-rikonoxximent tal-perċezzjoni, l-ippjanar tad-deċiżjonijiet u l-eżekuzzjoni tal-kontroll ta 'vetturi intelliġenti huma s-sistemi ewlenin tad-dominju tax-chassis. Steering-by-wire u drive-by-wire huma l-komponenti ewlenin għat-tmiem eżekuttiv tas-sewqan awtomatiku.
(1) Rekwiżiti tax-xogħol
L-ECU tad-dominju tax-chassis juża pjattaforma ta 'sikurezza funzjonali ta' prestazzjoni għolja u skalabbli u jappoġġja l-raggruppament tas-sensuri u sensuri inerzjali b'ħafna assi. Abbażi ta' dan ix-xenarju ta' applikazzjoni, ir-rekwiżiti li ġejjin huma proposti għall-MCU tad-dominju tax-chassis:
· Rekwiżiti ta 'frekwenza għolja u qawwa tal-kompjuters għolja, il-frekwenza ewlenija mhix inqas minn 200MHz u s-saħħa tal-kompjuter mhix inqas minn 300DMIPS
· L-ispazju tal-ħażna tal-Flash mhuwiex inqas minn 2MB, bil-kodiċi Flash u d-data Flash partizzjoni fiżika;
· RAM mhux inqas minn 512KB;
· Rekwiżiti ta 'livell għoli ta' sigurtà funzjonali, jistgħu jilħqu livell ASIL-D;
· Appoġġ ADC ta 'preċiżjoni 12-bit;
· Appoġġ 32-bit preċiżjoni għolja, tajmer ta 'sinkronizzazzjoni għolja;
· Appoġġ multi-kanal CAN-FD;
· Appoġġ mhux inqas minn 100M Ethernet;
· Affidabilità mhux inqas minn AEC-Q100 Grad1;
· Appoġġ għall-aġġornament onlajn (OTA);
· Appoġġ funzjoni ta 'verifika tal-firmware (algoritmu sigriet nazzjonali);
(2) Rekwiżiti ta 'prestazzjoni
· Parti tal-qalba:
I. Frekwenza tal-qalba: jiġifieri, il-frekwenza tal-arloġġ meta l-qalba tkun qed taħdem, li tintuża biex tirrappreżenta l-veloċità tal-oxxillazzjoni tas-sinjal tal-polz diġitali tal-qalba, u l-frekwenza prinċipali ma tistax tirrappreżenta direttament il-veloċità tal-kalkolu tal-qalba. Il-veloċità tat-tħaddim tal-kernel hija wkoll relatata mal-pipeline tal-qalba, il-cache, is-sett ta 'struzzjonijiet, eċċ.
II. Qawwa tal-kompjuter: DMIPS normalment jista 'jintuża għall-evalwazzjoni. DMIPS hija unità li tkejjel il-prestazzjoni relattiva tal-programm benchmark integrat MCU meta jiġi ttestjat.
· Parametri tal-memorja:
I. Memorja tal-kodiċi: memorja użata biex taħżen il-kodiċi;
II. Memorja tad-dejta: memorja użata biex taħżen id-dejta;
III.RAM: Memorja użata biex taħżen data u kodiċi temporanji.
· Xarabank tal-komunikazzjoni: inkluż xarabank speċjali tal-karozzi u xarabank tal-komunikazzjoni konvenzjonali;
· Periferali ta 'preċiżjoni għolja;
· Temperatura operattiva;
(3) Mudell industrijali
Peress li l-arkitettura elettrika u elettronika użata minn produtturi tal-karozzi differenti se tvarja, ir-rekwiżiti tal-komponenti għad-dominju tax-chassis se jvarjaw. Minħabba l-konfigurazzjoni differenti ta 'mudelli differenti tal-istess fabbrika tal-karozzi, l-għażla tal-ECU taż-żona tax-chassis tkun differenti. Dawn id-distinzjonijiet se jirriżultaw f'rekwiżiti MCU differenti għad-dominju tax-chassis. Pereżempju, il-Honda Accord juża tliet ċipep MCU tad-dominju tax-chassis, u l-Audi Q7 juża madwar 11-il ċipep MCU tad-dominju tax-chassis. Fl-2021, il-produzzjoni tal-karozzi tal-passiġġieri tad-ditta Ċiniża hija ta 'madwar 10 miljun, li minnhom id-domanda medja għad-dominju tax-chassis tar-roti MCUS hija 5, u s-suq totali laħaq madwar 50 miljun. Il-fornituri ewlenin tal-MCUS madwar id-dominju tax-chassis huma Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI u ST. Dawn il-ħames bejjiegħa internazzjonali tas-semikondutturi jammontaw għal aktar minn 99% tas-suq għall-MCUS tad-dominju tax-chassis.
(4) Ostakoli għall-industrija
Mill-aspett tekniku ewlieni, il-komponenti tad-dominju tax-chassis bħal EPS, EPB, ESC huma relatati mill-qrib mas-sikurezza tal-ħajja tas-sewwieq, għalhekk il-livell ta 'sikurezza funzjonali tad-dominju tax-chassis MCU huwa għoli ħafna, bażikament ASIL-D rekwiżiti tal-livell. Dan il-livell ta 'sikurezza funzjonali ta' MCU huwa vojt fiċ-Ċina. Minbarra l-livell ta 'sikurezza funzjonali, ix-xenarji ta' applikazzjoni tal-komponenti tax-chassis għandhom rekwiżiti għoljin ħafna għall-frekwenza MCU, qawwa tal-kompjuter, kapaċità tal-memorja, prestazzjoni periferali, preċiżjoni periferali u aspetti oħra. L-MCU tad-dominju tax-chassis ifforma ostaklu għoli ħafna għall-industrija, li jeħtieġ li l-manifatturi domestiċi tal-MCU jisfidaw u jkissru.
F'termini ta 'katina tal-provvista, minħabba r-rekwiżiti ta' frekwenza għolja u qawwa tal-kompjuters għolja għaċ-ċippa ta 'kontroll tal-komponenti tad-dominju tax-chassis, jitressqu rekwiżiti relattivament għoljin għall-proċess u l-proċess tal-produzzjoni tal-wejfer. Fil-preżent, jidher li mill-inqas proċess ta '55nm huwa meħtieġ biex jissodisfa r-rekwiżiti tal-frekwenza MCU 'l fuq minn 200MHz. F'dan ir-rigward, il-linja ta 'produzzjoni MCU domestika mhix kompluta u ma laħqitx il-livell ta' produzzjoni tal-massa. Il-manifatturi internazzjonali tas-semikondutturi bażikament adottaw il-mudell IDM, f'termini ta 'funderiji tal-wejfers, bħalissa TSMC, UMC u GF biss għandhom il-kapaċitajiet korrispondenti. Il-manifatturi taċ-ċippa domestiċi huma kollha kumpaniji Fabless, u hemm sfidi u ċerti riskji fil-manifattura tal-wejfers u l-assigurazzjoni tal-kapaċità.
F'xenarji tal-kompjuters ewlenin bħas-sewqan awtonomu, cpus tradizzjonali għal skopijiet ġenerali huma diffiċli biex jadattaw għar-rekwiżiti tal-kompjuters AI minħabba l-effiċjenza tal-kompjuters baxxa tagħhom, u ċipep AI bħal Gpus, FPgas u ASics għandhom prestazzjoni eċċellenti fit-tarf u sħab tagħhom stess. karatteristiċi u huma użati ħafna. Mill-perspettiva tat-tendenzi tat-teknoloġija, il-GPU xorta se tkun iċ-ċippa AI dominanti fi żmien qasir, u fit-tul, ASIC hija d-direzzjoni aħħarija. Mill-perspettiva tat-tendenzi tas-suq, id-domanda globali għal ċipep AI se żżomm momentum ta 'tkabbir rapidu, u ċipep sħaba u tarf għandhom potenzjal akbar ta' tkabbir, u r-rata ta 'tkabbir tas-suq hija mistennija li tkun qrib il-50% fil-ħames snin li ġejjin. Għalkemm il-pedament tat-teknoloġija taċ-ċippa domestika hija dgħajfa, bl-inżul rapidu tal-applikazzjonijiet tal-AI, il-volum rapidu tad-domanda taċ-ċippa tal-AI joħloq opportunitajiet għat-tkabbir tat-teknoloġija u l-kapaċità tal-intrapriżi taċ-ċippa lokali. Is-sewqan awtonomu għandu rekwiżiti stretti dwar il-qawwa tal-kompjuters, id-dewmien u l-affidabbiltà. Fil-preżent, is-soluzzjonijiet GPU + FPGA jintużaw l-aktar. Bl-istabbiltà tal-algoritmi u mmexxija mid-data, ASics huma mistennija li jiksbu spazju fis-suq.
Huwa meħtieġ ħafna spazju fuq iċ-ċippa tas-CPU għat-tbassir u l-ottimizzazzjoni tal-fergħat, li jiffrankaw diversi stati biex titnaqqas il-latenza tal-bidla tal-kompitu. Dan jagħmilha wkoll aktar adattata għall-kontroll tal-loġika, l-operat tas-serje u l-operat tad-dejta tat-tip ġenerali. Ħu GPU u CPU bħala eżempju, meta mqabbla ma 'CPU, GPU juża numru kbir ta' unitajiet tal-kompjuters u pipeline twil, biss loġika ta 'kontroll sempliċi ħafna u telimina l-Cache. Is-CPU mhux biss jokkupa ħafna spazju mill-Cache, iżda għandu wkoll loġika ta 'kontroll kumplessa u ħafna ċirkwiti ta' ottimizzazzjoni, meta mqabbla mal-qawwa tal-kompjuter hija biss parti żgħira.
Ċippa tal-kontroll tad-dominju tal-enerġija
Il-kontrollur tad-dominju tal-enerġija huwa unità ta 'ġestjoni intelliġenti tal-powertrain. Bil-KAN/FLEXRAY biex tinkiseb ġestjoni tat-trażmissjoni, ġestjoni tal-batterija, monitoraġġ tar-regolazzjoni tal-alternator, prinċipalment użat għall-ottimizzazzjoni u l-kontroll tal-powertrain, filwaqt li t-tnejn dijanjosi ta 'ħsara elettrika intelliġenti ffrankar ta' enerġija intelliġenti, komunikazzjoni tax-xarabank u funzjonijiet oħra.
(1) Rekwiżiti tax-xogħol
L-MCU tal-kontroll tad-dominju tal-enerġija jista 'jappoġġa applikazzjonijiet ewlenin fil-qawwa, bħal BMS, bir-rekwiżiti li ġejjin:
· Frekwenza ewlenija għolja, frekwenza ewlenija 600MHz ~ 800MHz
· RAM 4MB
· Rekwiżiti ta 'livell għoli ta' sigurtà funzjonali, jistgħu jilħqu livell ASIL-D;
· Appoġġ multi-kanal CAN-FD;
· Appoġġ 2G Ethernet;
· Affidabilità mhux inqas minn AEC-Q100 Grad1;
· Appoġġ funzjoni ta 'verifika tal-firmware (algoritmu sigriet nazzjonali);
(2) Rekwiżiti ta 'prestazzjoni
Prestazzjoni għolja: Il-prodott jintegra l-ARM Cortex R5 dual-core lock-step CPU u 4MB on-chip SRAM biex jappoġġja l-qawwa tal-kompjuters li qed tiżdied u r-rekwiżiti tal-memorja tal-applikazzjonijiet tal-karozzi. ARM Cortex-R5F CPU sa 800MHz. Sigurtà għolja: L-istandard tal-affidabbiltà tal-ispeċifikazzjoni tal-vettura AEC-Q100 jilħaq Grad 1, u l-livell ta 'sikurezza funzjonali ISO26262 jilħaq ASIL D. Is-CPU tal-pass tal-lock dual-core jista' jikseb kopertura dijanjostika sa 99%. Il-modulu integrat tas-sigurtà tal-informazzjoni jintegra ġeneratur ta 'numru każwali veru, AES, RSA, ECC, SHA, u aċċeleraturi tal-ħardwer li jikkonformaw mal-istandards rilevanti tas-sigurtà tal-Istat u tan-negozju. L-integrazzjoni ta 'dawn il-funzjonijiet ta' sigurtà ta 'informazzjoni tista' tissodisfa l-ħtiġijiet ta 'applikazzjonijiet bħal istartjar sigur, komunikazzjoni sigura, aġġornament u aġġornament tal-firmware sigur.
Ċippa tal-kontroll taż-żona tal-ġisem
Iż-żona tal-ġisem hija prinċipalment responsabbli għall-kontroll ta 'diversi funzjonijiet tal-ġisem. Bl-iżvilupp tal-vettura, il-kontrollur taż-żona tal-ġisem huwa wkoll aktar u aktar, sabiex titnaqqas l-ispiża tal-kontrollur, tnaqqas il-piż tal-vettura, jeħtieġ li l-integrazzjoni tpoġġi l-apparati funzjonali kollha, mill-parti ta 'quddiem, in-nofs. parti mill-karozza u l-parti ta 'wara tal-karozza, bħad-dawl tal-brejk ta' wara, id-dawl tal-pożizzjoni ta 'wara, il-lock tal-bieb ta' wara, u anke l-virga ta 'waqfa doppja integrazzjoni unifikata f'kontrollur totali.
Il-kontrollur taż-żona tal-ġisem ġeneralment jintegra BCM, PEPS, TPMS, Gateway u funzjonijiet oħra, iżda wkoll jista 'jespandi l-aġġustament tas-sedil, kontroll tal-mera ta' wara, kontroll tal-arja kondizzjonata u funzjonijiet oħra, ġestjoni komprensiva u unifikata ta 'kull attwatur, allokazzjoni raġonevoli u effettiva tar-riżorsi tas-sistema . Il-funzjonijiet ta 'kontrollur taż-żona tal-ġisem huma numerużi, kif muri hawn taħt, iżda mhumiex limitati għal dawk elenkati hawn.
(1) Rekwiżiti tax-xogħol
It-talbiet ewlenin tal-elettronika tal-karozzi għal ċipep ta 'kontroll MCU huma stabbiltà aħjar, affidabilità, sigurtà, f'ħin reali u karatteristiċi tekniċi oħra, kif ukoll prestazzjoni ogħla tal-kompjuters u kapaċità ta' ħażna, u rekwiżiti ta 'indiċi ta' konsum ta 'enerġija aktar baxxi. Il-kontrollur taż-żona tal-ġisem għadda gradwalment minn skjerament funzjonali deċentralizzat għal kontrollur kbir li jintegra d-drajvs bażiċi kollha tal-elettronika tal-ġisem, funzjonijiet ewlenin, dwal, bibien, Windows, eċċ. Id-disinn tas-sistema tal-kontroll taż-żona tal-ġisem jintegra dawl, ħasil tal-wiper, ċentrali serraturi tal-bibien tal-kontroll, Windows u kontrolli oħra, ċwievet intelliġenti PEPS, ġestjoni tal-enerġija, eċċ Kif ukoll gateway CAN, CANFD estensibbli u FLEXRAY, netwerk LIN, interface Ethernet u żvilupp ta 'moduli u teknoloġija tad-disinn.
B'mod ġenerali, ir-rekwiżiti tax-xogħol tal-funzjonijiet ta 'kontroll imsemmija hawn fuq għaċ-ċippa ta' kontroll prinċipali tal-MCU fiż-żona tal-ġisem huma prinċipalment riflessi fl-aspetti tal-prestazzjoni tal-kompjuters u l-ipproċessar, integrazzjoni funzjonali, interface ta 'komunikazzjoni u affidabilità. F'termini ta 'rekwiżiti speċifiċi, minħabba d-differenzi funzjonali f'xenarji ta' applikazzjoni funzjonali differenti fiż-żona tal-ġisem, bħal Windows tal-enerġija, sedili awtomatiċi, tailgate elettriku u applikazzjonijiet oħra tal-ġisem, għad hemm ħtiġijiet ta 'kontroll tal-mutur ta' effiċjenza għolja, applikazzjonijiet bħal dawn jeħtieġu l- MCU biex jintegra algoritmu ta 'kontroll elettroniku FOC u funzjonijiet oħra. Barra minn hekk, xenarji ta 'applikazzjoni differenti fiż-żona tal-ġisem għandhom rekwiżiti differenti għall-konfigurazzjoni tal-interface taċ-ċippa. Għalhekk, ġeneralment ikun meħtieġ li tagħżel l-MCU taż-żona tal-ġisem skont ir-rekwiżiti funzjonali u tal-prestazzjoni tax-xenarju speċifiku tal-applikazzjoni, u fuq din il-bażi, tkejjel b'mod komprensiv il-prestazzjoni tal-ispiża tal-prodott, il-kapaċità tal-provvista u s-servizz tekniku u fatturi oħra.
(2) Rekwiżiti ta 'prestazzjoni
L-indikaturi ewlenin ta 'referenza taċ-ċippa MCU tal-kontroll taż-żona tal-ġisem huma kif ġej:
Prestazzjoni: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, built-in 8KB istruzzjoni Cache cache, appoġġ Flash aċċelerazzjoni unità eżekuzzjoni programm 0 stenna.
Memorja kriptata ta 'kapaċità kbira: sa 512K Bytes eFlash, appoġġ ħażna encrypted, ġestjoni tal-partizzjoni u protezzjoni tad-dejta, appoġġ verifika ECC, 100,000 darba ta' tħassir, 10 snin ta 'żamma tad-dejta; 144K Bytes SRAM, li jappoġġjaw il-parità tal-ħardwer.
Interfaces ta 'komunikazzjoni sinjuri integrati: Appoġġ multi-kanal GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP u interfaces oħra.
Simulatur integrat ta 'prestazzjoni għolja: Appoġġ 12bit 5Msps ADC ta' veloċità għolja, amplifikatur operattiv indipendenti ferrovija għal ferrovija, komparatur analogu ta 'veloċità għolja, 12bit 1Msps DAC; Appoġġ sors ta 'vultaġġ ta' referenza indipendenti ta 'input estern, ċavetta touch abilità multi-kanal; Kontrollur DMA b'veloċità għolja.
Appoġġ RC intern jew input ta 'arloġġ tal-kristall estern, reset ta' affidabilità għolja.
Mibnija fil-kalibrazzjoni RTC arloġġ f'ħin reali, appoġġ sena biżestili kalendarju perpetwu, avvenimenti ta 'allarm, wake up perjodiku.
Appoġġ kontra l-ħin ta 'preċiżjoni għolja.
Karatteristiċi tas-sigurtà fil-livell tal-ħardwer: Magna ta 'aċċelerazzjoni tal-ħardwer tal-algoritmu ta' kriptaġġ, li jappoġġja algoritmi AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5; Encryption tal-ħażna tal-flash, ġestjoni tal-partizzjoni multi-utent (MMU), ġeneratur ta 'numru każwali veru TRNG, operazzjoni CRC16/32; Appoġġ protezzjoni għall-kitba (WRP), livelli ta 'protezzjoni mill-qari multipli (RDP) (L0/L1/L2); Appoġġ għall-istartjar tas-sigurtà, tniżżil tal-kriptaġġ tal-programm, aġġornament tas-sigurtà.
Appoġġ għall-monitoraġġ tal-falliment tal-arloġġ u l-monitoraġġ kontra t-twaqqigħ.
96-bit UID u 128-bit UCID.
Ambjent tax-xogħol affidabbli ħafna: 1.8V ~ 3.6V/-40℃ ~ 105℃.
(3) Mudell industrijali
Is-sistema elettronika taż-żona tal-ġisem tinsab fl-istadju bikri tat-tkabbir kemm għall-intrapriżi barranin kif ukoll domestiċi. Intrapriżi barranin bħal BCM, PEPS, bibien u Windows, kontrollur tas-sedil u prodotti oħra b'funzjoni waħda għandhom akkumulazzjoni teknika profonda, filwaqt li l-kumpaniji barranin ewlenin għandhom kopertura wiesgħa ta 'linji ta' prodotti, li jistabbilixxu l-pedament għalihom biex jagħmlu prodotti ta 'integrazzjoni tas-sistema . Intrapriżi domestiċi għandhom ċerti vantaġġi fl-applikazzjoni tal-korp tal-vettura tal-enerġija ġdida. Ħu BYD bħala eżempju, fil-vettura tal-enerġija ġdida ta 'BYD, iż-żona tal-ġisem hija maqsuma fiż-żoni tax-xellug u tal-lemin, u l-prodott tal-integrazzjoni tas-sistema huwa rranġat mill-ġdid u definit. Madankollu, f'termini ta 'ċipep tal-kontroll taż-żona tal-ġisem, il-fornitur ewlieni ta' MCU għadu Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST u manifatturi oħra ta 'ċippa internazzjonali, u manifatturi ta' ċippa domestiċi bħalissa għandhom sehem baxx tas-suq.
(4) Ostakoli għall-industrija
Mill-perspettiva tal-komunikazzjoni, hemm il-proċess ta 'evoluzzjoni tal-arkitettura tradizzjonali-arkitettura ibrida-il-Pjattaforma tal-Kompjuter tal-Vetturi finali. Il-bidla fil-veloċità tal-komunikazzjoni, kif ukoll it-tnaqqis fil-prezz tal-qawwa tal-kompjuter bażika b'sigurtà funzjonali għolja hija ċ-ċavetta, u huwa possibbli li gradwalment tirrealizza l-kompatibilità ta 'funzjonijiet differenti fil-livell elettroniku tal-kontrollur bażiku fil-futur. Pereżempju, il-kontrollur taż-żona tal-ġisem jista 'jintegra funzjonijiet tradizzjonali ta' BCM, PEPS u ripple anti-pinch. Relattivament, l-ostakli tekniċi taċ-ċippa tal-kontroll taż-żona tal-ġisem huma aktar baxxi miż-żona tal-enerġija, iż-żona tal-kabina tal-pilota, eċċ., U ċipep domestiċi huma mistennija li jieħdu t-tmexxija biex jagħmlu avvanz kbir fiż-żona tal-ġisem u gradwalment jirrealizzaw sostituzzjoni domestika. F'dawn l-aħħar snin, l-MCU domestiku fis-suq tal-immuntar ta 'quddiem u ta' wara taż-żona tal-ġisem kellu momentum tajjeb ħafna ta 'żvilupp.
Ċippa tal-kontroll tal-kabina tal-pilota
L-elettrifikazzjoni, l-intelliġenza u n-netwerking aċċelleraw l-iżvilupp tal-arkitettura elettronika u elettrika tal-karozzi għad-direzzjoni tal-kontroll tad-dominju, u l-kabina tal-pilota qed tiżviluppa wkoll malajr mis-sistema tad-divertiment tal-awdjo u tal-vidjo tal-vettura għall-kabina tal-pilota intelliġenti. Il-kabina tal-pilota hija ppreżentata b'interface ta 'interazzjoni bejn il-bniedem u l-kompjuter, iżda kemm jekk hija s-sistema ta' infotainment preċedenti jew il-kabina tal-pilota intelliġenti attwali, minbarra li jkollha SOC b'saħħtu b'veloċità tal-kompjuters, jeħtieġ ukoll MCU f'ħin reali għoli biex tittratta. l-interazzjoni tad-data mal-vettura. Il-popolarizzazzjoni gradwali ta 'vetturi definiti bis-softwer, OTA u Autosar fil-kabina tal-pilota intelliġenti tagħmel ir-rekwiżiti għar-riżorsi tal-MCU fil-kabina tal-pilota dejjem aktar għolja. Speċifikament rifless fid-domanda dejjem tikber għall-kapaċità FLASH u RAM, id-domanda PIN Count qed tiżdied ukoll, funzjonijiet aktar kumplessi jeħtieġu kapaċitajiet ta 'eżekuzzjoni tal-programm aktar b'saħħithom, iżda għandhom ukoll interface tal-karozzi tal-linja aktar sinjuri.
(1) Rekwiżiti tax-xogħol
MCU fiż-żona tal-kabina prinċipalment jirrealizza l-ġestjoni tal-enerġija tas-sistema, il-ġestjoni tal-ħin tal-power-on, il-ġestjoni tan-netwerk, id-dijanjosi, l-interazzjoni tad-dejta tal-vettura, iċ-ċavetta, il-ġestjoni tad-dawl ta 'wara, il-ġestjoni tal-modulu DSP/FM tal-awdjo, il-ġestjoni tal-ħin tas-sistema u funzjonijiet oħra.
Rekwiżiti tar-riżorsi tal-MCU:
· Il-frekwenza prinċipali u l-qawwa tal-kompjuters għandhom ċerti rekwiżiti, il-frekwenza ewlenija mhix inqas minn 100MHz u l-qawwa tal-kompjuter mhix inqas minn 200DMIPS;
· L-ispazju tal-ħażna tal-Flash mhuwiex inqas minn 1MB, b'kodiċi Flash u data Flash partizzjoni fiżika;
· RAM mhux inqas minn 128KB;
· Rekwiżiti ta 'livell għoli ta' sigurtà funzjonali, jistgħu jilħqu l-livell ASIL-B;
· Appoġġ ADC b'ħafna kanali;
· Appoġġ multi-kanal CAN-FD;
· Regolament tal-vettura Grad AEC-Q100 Grad1;
· Appoġġ aġġornament onlajn (OTA), appoġġ Flash doppju Bank;
· SHE/HSM-livell ħafif u magna ta 'kodifikazzjoni ta' informazzjoni ogħla hija meħtieġa biex tappoġġja l-istartjar sikur;
· Għadd tal-Pin mhux inqas minn 100PIN;
(2) Rekwiżiti ta 'prestazzjoni
IO jappoġġja provvista ta 'enerġija b'vultaġġ wiesa' (5.5v ~ 2.7v), il-port IO jappoġġja l-użu ta 'vultaġġ żejjed;
Ħafna inputs tas-sinjali jvarjaw skont il-vultaġġ tal-batterija tal-provvista tal-enerġija, u jista 'jseħħ vultaġġ żejjed. Il-vultaġġ żejjed jista 'jtejjeb l-istabbiltà u l-affidabbiltà tas-sistema.
Ħajja tal-memorja:
Iċ-ċiklu tal-ħajja tal-karozza huwa aktar minn 10 snin, għalhekk il-ħażna tal-programm MCU tal-karozzi u l-ħażna tad-dejta jeħtieġ li jkollhom ħajja itwal. Il-ħażna tal-programm u l-ħażna tad-data jeħtieġ li jkollhom diviżorji fiżiċi separati, u l-ħażna tal-programm jeħtieġ li titħassar inqas drabi, għalhekk Endurance> 10K, filwaqt li l-ħażna tad-data jeħtieġ li titħassar aktar ta 'spiss, għalhekk jeħtieġ li jkollha numru akbar ta' ħinijiet ta 'tħassir . Irreferi għall-indikatur tal-flash tad-dejta Endurance> 100K, 15-il sena (<1K). 10 snin (<100K).
Interfaċċja tal-bus tal-komunikazzjoni;
It-tagħbija tal-komunikazzjoni tal-karozzi tal-linja fuq il-vettura qed tiżdied u ogħla, għalhekk il-KAN tradizzjonali ma jibqax jissodisfa d-domanda tal-komunikazzjoni, id-domanda tal-linja CAN-FD b'veloċità għolja qed issir dejjem ogħla, l-appoġġ CAN-FD sar gradwalment l-istandard MCU .
(3) Mudell industrijali
Fil-preżent, il-proporzjon tal-MCU domestiku tal-kabina intelliġenti għadu baxx ħafna, u l-fornituri ewlenin għadhom NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip u manifatturi MCU internazzjonali oħra. Numru ta 'manifatturi MCU domestiċi kienu fit-tqassim, il-prestazzjoni tas-suq għad trid tidher.
(4) Ostakoli għall-industrija
Il-livell ta 'regolamentazzjoni tal-karozzi tal-kabina intelliġenti u l-livell tas-sigurtà funzjonali huma relattivament mhux għoljin wisq, prinċipalment minħabba l-akkumulazzjoni ta' għarfien, u l-ħtieġa għal iterazzjoni u titjib kontinwu tal-prodott. Fl-istess ħin, minħabba li m'hemmx ħafna linji ta 'produzzjoni MCU f'fabs domestiċi, il-proċess huwa relattivament lura, u jieħu perjodu ta' żmien biex tinkiseb il-katina tal-provvista tal-produzzjoni nazzjonali, u jista 'jkun hemm spejjeż ogħla, u l-pressjoni tal-kompetizzjoni ma' manifatturi internazzjonali hija akbar.
Applikazzjoni ta 'ċippa ta' kontroll domestiku
Iċ-ċipep tal-kontroll tal-karozzi huma bbażati prinċipalment fuq l-MCU tal-karozzi, intrapriżi ewlenin domestiċi bħal Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Zhaoyi Innovation, Jiefa Technology, Xinchi Technology, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, National Technology, eċċ., Kollha għandhom sekwenzi ta 'prodotti MCU fuq skala ta' karozzi, prodotti ta 'referenza ġganti barranin, bħalissa bbażati fuq arkitettura ARM. Xi intrapriżi wettqu wkoll riċerka u żvilupp ta 'arkitettura RISC-V.
Fil-preżent, iċ-ċippa tad-dominju tal-kontroll tal-vettura domestika tintuża prinċipalment fis-suq tat-tagħbija ta 'quddiem tal-karozzi, u ġiet applikata fuq il-karozza fid-dominju tal-ġisem u d-dominju tal-infotainment, filwaqt li fix-chassis, dominju tal-enerġija u oqsma oħra, għadu ddominat minn Ġganti taċ-ċippa barranin bħal stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments, u Microchip Semiconductor, u biss ftit intrapriżi domestiċi rrealizzaw applikazzjonijiet ta 'produzzjoni tal-massa. Fil-preżent, il-manifattur taċ-ċippa domestika Chipchi se jirrilaxxa prodotti tas-serje E3 taċ-ċippa ta 'kontroll ta' prestazzjoni għolja bbażati fuq ARM Cortex-R5F f'April 2022, b'livell ta 'sikurezza funzjonali li jilħaq ASIL D, livell ta' temperatura li jappoġġja AEC-Q100 Grad 1, frekwenza CPU sa 800MHz , b'sa 6 CPU cores. Huwa l-prodott ta ' l-ogħla prestazzjoni fl-MCU tal-kejl tal-vettura tal-produzzjoni tal-massa eżistenti, jimla l-vojt fis-suq domestiku high-end ta 'livell għoli ta' sigurtà tal-kejl tal-vettura MCU, b'rendiment għoli u affidabilità għolja, jista 'jintuża f'BMS, ADAS, VCU, billi -chassis tal-wajer, strument, HUD, mera intelliġenti ta 'wara u oqsma oħra tal-kontroll tal-vettura tal-qalba. Aktar minn 100 klijent adottaw E3 għad-disinn tal-prodott, inklużi GAC, Geely, eċċ.
Applikazzjoni ta 'prodotti ewlenin tal-kontrollur domestiku
Ħin tal-post: Lulju-19-2023
