ຍານພາຫະນະນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແບບດັ້ງເດີມຕ້ອງການປະມານ 500 ຫາ 600 ຊິບ, ແລະປະມານ 1,000 ລົດປະສົມແສງສະຫວ່າງ, plug-in hybrids ແລະຍານພາຫະນະໄຟຟ້າບໍລິສຸດຕ້ອງການຢ່າງຫນ້ອຍ 2,000 chip.
ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າໃນຂະບວນການຂອງການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ smart, ບໍ່ພຽງແຕ່ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການ chip ຂະບວນການກ້າວຫນ້າທາງດ້ານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແຕ່ຍັງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການ chip ແບບດັ້ງເດີມຈະສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ນີ້ແມ່ນ MCU. ນອກເຫນືອຈາກການເພີ່ມຂື້ນຂອງຈໍານວນລົດຖີບ, ຕົວຄວບຄຸມໂດເມນຍັງນໍາເອົາຄວາມຕ້ອງການໃຫມ່ສໍາລັບຄວາມປອດໄພສູງ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງ, ແລະພະລັງງານຄອມພິວເຕີ້ສູງ MCU.
MCU, MicroController Unit, ຮູ້ຈັກເປັນ microcomputer/microcontroller/single-chip microcomputer, integrates CPU, memory, and peripheral functions on the single chip to form a chip-level computer with control functions. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍເພື່ອບັນລຸການປະມວນຜົນສັນຍານແລະການຄວບຄຸມ. ຫຼັກຂອງລະບົບການຄວບຄຸມອັດສະລິຍະ.
MCUs ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກລົດຍົນ, ອຸດສາຫະກໍາ, ຄອມພິວເຕີແລະເຄືອຂ່າຍ, ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ບໍລິໂພກ, ເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນແລະອິນເຕີເນັດຂອງສິ່ງຕ່າງໆແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບຊີວິດຂອງພວກເຮົາ. Car Electronics ເປັນຕະຫຼາດທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກລົດຍົນ, ແລະເອເລັກໂຕຣນິກໃນລົດກວມເອົາ 33% ທົ່ວໂລກ.
ໂຄງສ້າງ MCU
MCU ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍ CPU ສູນກາງ, ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ (ROM ແລະ RAM), ອິນເຕີເຟດ I/O ຂາເຂົ້າແລະຜົນຜະລິດ, ພອດ serial, ເຄື່ອງນັບ, ແລະອື່ນໆ.
CPU: ຫນ່ວຍປະມວນຜົນກາງ, ໂຮງງານຜະລິດສູນກາງ, ເປັນອົງປະກອບຫຼັກພາຍໃນ MCU. ອົງປະກອບຂອງອົງປະກອບສາມາດເຮັດສໍາເລັດການດໍາເນີນການຕາມເຫດຜົນເລກຄະນິດຂອງຂໍ້ມູນ, ການປະມວນຜົນຕົວແປບິດ, ແລະການດໍາເນີນງານການສົ່ງຂໍ້ມູນ. ພາກສ່ວນຄວບຄຸມປະສານງານການເຮັດວຽກຕາມເວລາທີ່ແນ່ນອນຕາມລໍາດັບເພື່ອວິເຄາະແລະປະຕິບັດຄໍາແນະນໍາ.
ROM: Read-only Memory ແມ່ນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງໂປແກມທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເກັບຮັກສາໂປຼແກຼມທີ່ຂຽນໂດຍຜູ້ຜະລິດ. ຂໍ້ມູນຖືກອ່ານໃນທາງທີ່ບໍ່ທໍາລາຍ. ເນື້ອແທ້
RAM: Random Access Memory , ເປັນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂໍ້ມູນທີ່ຈະແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນໂດຍກົງກັບ CPU, ແລະຂໍ້ມູນບໍ່ສາມາດເກັບຮັກສາໄວ້ຫຼັງຈາກທີ່ສູນເສຍພະລັງງານ. ໂປລແກລມສາມາດຂຽນແລະອ່ານໄດ້ທຸກເວລາໃນເວລາທີ່ແລ່ນ, ເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສື່ການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນຊົ່ວຄາວສໍາລັບລະບົບປະຕິບັດການຫຼືໂຄງການທີ່ເຮັດວຽກອື່ນໆ.
ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງ CPU ແລະ MCU:
CPU ເປັນຫຼັກຂອງການຄວບຄຸມການດໍາເນີນງານ. ນອກຈາກ CPU, MCU ຍັງມີ ROM ຫຼື RAM, ເຊິ່ງເປັນຊິບລະດັບຊິບ. ປະເພດທົ່ວໄປແມ່ນ SOC (System On Chip), ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຊິບລະດັບລະບົບທີ່ສາມາດເກັບແລະແລ່ນລະຫັດລະດັບລະບົບ, ແລ່ນ QNX, Linux ແລະລະບົບປະຕິບັດການອື່ນໆ, ລວມທັງຫນ່ວຍປະມວນຜົນຫຼາຍຫນ່ວຍ (CPU + GPU + DSP + NPU + ການເກັບຮັກສາ. + ຫນ່ວຍງານການໂຕ້ຕອບ).
ຕົວເລກ MCU
ຕົວເລກຫມາຍເຖິງຄວາມກວ້າງຂອງ MCU ແຕ່ລະຂໍ້ມູນການປະມວນຜົນ. ຈໍານວນຕົວເລກທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຄວາມອາດສາມາດປະມວນຜົນຂໍ້ມູນ MCU ເຂັ້ມແຂງຂຶ້ນ. ໃນປັດຈຸບັນ, ທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດແມ່ນ 8, 16, ແລະ 32 ຕົວເລກ, ເຊິ່ງ 32 bits ກວມເອົາຫຼາຍທີ່ສຸດແລະເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາ.
ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເອເລັກໂຕຣນິກລົດຍົນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ 8-bit MCU ແມ່ນຕໍ່າແລະງ່າຍຕໍ່ການພັດທະນາ. ໃນປັດຈຸບັນ, ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການຄວບຄຸມທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ, ເຊັ່ນ: ແສງສະຫວ່າງ, ນ້ໍາຝົນ, ປ່ອງຢ້ຽມ, ບ່ອນນັ່ງ, ແລະປະຕູ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບລັກສະນະທີ່ສັບສົນຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ການສະແດງເຄື່ອງມື, ລະບົບຂໍ້ມູນຂ່າວສານຄວາມບັນເທີງຂອງຍານພາຫະນະ, ລະບົບການຄວບຄຸມພະລັງງານ, chassis, ລະບົບການຊ່ວຍເຫຼືອການຂັບລົດ, ແລະອື່ນໆ, ຕົ້ນຕໍແມ່ນ 32-bit, ແລະ iteration evolution ຂອງ automotive electrification, ສະຕິປັນຍາ, ແລະເຄືອຂ່າຍ, ພະລັງງານຄອມພິວເຕີ. ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບ MCU ຍັງສູງຂຶ້ນແລະສູງຂຶ້ນ.
MCU ການກວດສອບລົດ
ກ່ອນທີ່ຜູ້ສະຫນອງ MCU ເຂົ້າສູ່ລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງ OEM, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຮັດສໍາເລັດສາມການຢັ້ງຢືນທີ່ສໍາຄັນ: ຂັ້ນຕອນການອອກແບບຕ້ອງປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພທີ່ເປັນປະໂຫຍດ ISO 26262, ຂັ້ນຕອນການໄຫຼແລະການຫຸ້ມຫໍ່ຕ້ອງປະຕິບັດຕາມ AEC-Q001 ~ 004 ແລະ IATF16949, ເປັນ. ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໃນໄລຍະການທົດສອບການຢັ້ງຢືນປະຕິບັດຕາມ AEC-Q100/Q104.
ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ISO 26262 ກໍານົດສີ່ລະດັບຄວາມປອດໄພຂອງ ASIL, ຈາກຕ່ໍາຫາສູງ, A, B, C, ແລະ D; AEC-Q100 ຖືກແບ່ງອອກເປັນສີ່ລະດັບຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ຈາກຕ່ໍາຫາສູງ, 3, 2, 1, ແລະ 0, ຕາມລໍາດັບ, 3, 2, 1, ແລະ 0 Essence ການຢັ້ງຢືນຊຸດ AEC-Q100 ໂດຍທົ່ວໄປຈະໃຊ້ເວລາ 1-2 ປີ, ໃນຂະນະທີ່ ການຢັ້ງຢືນ ISO 26262 ແມ່ນຍາກກວ່າ ແລະຮອບວຽນຍາວກວ່າ.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ MCU ໃນອຸດສາຫະກໍາຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ smart
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ MCU ໃນອຸດສາຫະກໍາລົດຍົນແມ່ນກວ້າງຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, ຕາຕະລາງດ້ານຫນ້າແມ່ນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຈາກອຸປະກອນເສີມຂອງຮ່າງກາຍ, ລະບົບພະລັງງານ, chassis, ຄວາມບັນເທີງຂໍ້ມູນຍານພາຫະນະ, ແລະການຂັບຂີ່ອັດສະລິຍະ. ກັບການມາເຖິງຂອງຍຸກຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ smart, ຄວາມຕ້ອງການຂອງປະຊາຊົນສໍາລັບຜະລິດຕະພັນ MCU ຈະເຂັ້ມແຂງ.
ການໄຟຟ້າ:
1. ລະບົບການຄຸ້ມຄອງຫມໍ້ໄຟ BMS: BMS ຕ້ອງການຄວບຄຸມການສາກໄຟ ແລະ ການໄຫຼ, ອຸນຫະພູມ ແລະ ການດຸ່ນດ່ຽງຂອງແບັດເຕີຣີ. ກະດານຄວບຄຸມຕົ້ນຕໍຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີ MCU, ແລະແຕ່ລະ console slave ຍັງຕ້ອງການຫນຶ່ງ MCU;
2.ຕົວຄວບຄຸມຍານພາຫະນະ VCU: ການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າຈໍາເປັນຕ້ອງເພີ່ມຕົວຄວບຄຸມຍານພາຫະນະ, ແລະໃນເວລາດຽວກັນມັນໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງດ້ວຍ MCUs ສູງ 32-bit, ເຊິ່ງແຕກຕ່າງຈາກແຜນການຂອງແຕ່ລະໂຮງງານ;
3.ຕົວຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ / ຄວບຄຸມກ່ອງເກຍ: ການທົດແທນຫຼັກຊັບ, inverter ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າຄວບຄຸມ MCU ທາງເລືອກການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກຍານພາຫະນະ. ເນື່ອງຈາກຄວາມໄວຂອງມໍເຕີສູງ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະຫຼຸດລົງ. ຕົວຄວບຄຸມກ່ອງເກຍ.
ອັດສະລິຍະ:
1. ໃນປັດຈຸບັນ, ຕະຫຼາດລົດໃຫຍ່ພາຍໃນປະເທດຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການເຈາະຄວາມໄວສູງ L2. ຈາກການພິຈາລະນາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການປະຕິບັດທີ່ສົມບູນແບບ, OEM ເພີ່ມຫນ້າທີ່ ADAS ຍັງຄົງໃຊ້ສະຖາປັດຕະຍະກໍາທີ່ແຈກຢາຍ. ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງອັດຕາການໂຫຼດ, MCU ຂອງການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນເຊັນເຊີກໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນຕາມຄວາມເຫມາະສົມ.
2. ເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຈໍານວນຫນ້າທີ່ຂອງ cockpit, ບົດບາດຂອງຊິບພະລັງງານໃຫມ່ທີ່ສູງຂຶ້ນແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍຂຶ້ນ, ແລະສະຖານະ MCU ທີ່ສອດຄ້ອງກັນໄດ້ຫຼຸດລົງ.
ຫັດຖະກໍາ
MCU ຕົວຂອງມັນເອງມີຄວາມຕ້ອງການບູລິມະສິດສໍາລັບພະລັງງານຄອມພິວເຕີ້ແລະບໍ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງສໍາລັບຂະບວນການກ້າວຫນ້າ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ການເກັບຮັກສາທີ່ຝັງຢູ່ໃນຕົວຂອງມັນເອງຍັງຈໍາກັດການປັບປຸງຂະບວນການ MCU. ໃຊ້ຂະບວນການ 28nm ກັບຜະລິດຕະພັນ MCU. ຂໍ້ກໍານົດສະເພາະຂອງຍານພາຫະນະສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ wafers 8 ນິ້ວ. ຜູ້ຜະລິດບາງຄົນ, ໂດຍສະເພາະ IDM, ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະປູກໃນເວທີ 12 ນິ້ວ.
ຂະບວນການ 28nm ແລະ 40nm ໃນປະຈຸບັນແມ່ນກະແສຫຼັກຂອງຕະຫຼາດ.
ວິສາຫະກິດທົ່ວໄປພາຍໃນ ແລະ ຕ່າງປະເທດ
ເມື່ອປຽບທຽບກັບການບໍລິໂພກແລະ MCUs ລະດັບອຸດສາຫະກໍາ, MCU ລະດັບລົດມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ສູງຂຶ້ນໃນເງື່ອນໄຂຂອງສະພາບແວດລ້ອມການດໍາເນີນງານ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະວົງຈອນການສະຫນອງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະເຂົ້າໄປໃນ, ດັ່ງນັ້ນໂຄງສ້າງຕະຫຼາດຂອງ MCU ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງເຂັ້ມຂຸ້ນໂດຍທົ່ວໄປ. ໃນປີ 2021, ຫ້າບໍລິສັດ MCU ອັນດັບຕົ້ນຂອງໂລກກວມເອົາ 82%.
ໃນປັດຈຸບັນ, MCU ລະດັບລົດຂອງປະເທດຂອງຂ້ອຍຍັງຢູ່ໃນໄລຍະເວລາແນະນໍາ, ແລະລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງມີທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງສໍາລັບການປ່ຽນທີ່ດິນແລະພາຍໃນປະເທດ.
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-08-2023
