Kontrol sınıfı çip tanıtımı
Kontrol çipi esas olarak MCU'yu (Mikrodenetleyici Birimi) ifade eder, yani tek çip olarak da bilinen mikrodenetleyici, CPU frekansını ve özelliklerini uygun şekilde azaltır ve bellek, zamanlayıcı, A/D dönüştürme, saat, G/Ç portu ve seri iletişim ile diğer fonksiyonel modüller ve arayüzler tek bir çipte birleştirilir. Terminal kontrol işlevini gerçekleştirerek yüksek performans, düşük güç tüketimi, programlanabilirlik ve yüksek esneklik avantajlarına sahiptir.
Araç gösterge seviyesinin MCU diyagramı
IC Insights verilerine göre, otomotiv sektörü MCU'nun çok önemli bir uygulama alanıdır. 2019 yılında otomotiv elektroniğindeki küresel MCU uygulamaları yaklaşık %33'lük bir paya sahipti. Üst düzey modellerde her araçta kullanılan MCU sayısı yaklaşık 100'dür ve sürüş bilgisayarlarından LCD göstergelere, motorlardan şasiye, araçtaki büyük ve küçük bileşenlere kadar her şey MCU kontrolüne ihtiyaç duyar.
İlk zamanlarda, 8 bit ve 16 bit MCUS'lar ağırlıklı olarak otomobillerde kullanılıyordu, ancak otomobil elektroniği ve zekasının sürekli gelişmesiyle birlikte, ihtiyaç duyulan MCUS sayısı ve kalitesi de artmaktadır. Günümüzde, otomotiv MCUS'larındaki 32 bit MCUS oranı yaklaşık %60'a ulaşmıştır ve bunların arasında, düşük maliyeti ve mükemmel güç kontrolü sayesinde ARM'nin Cortex serisi çekirdeği, otomotiv MCU üreticilerinin ana tercihidir.
Otomotiv MCU'sunun temel parametreleri arasında çalışma voltajı, çalışma frekansı, Flash ve RAM kapasitesi, zamanlayıcı modülü ve kanal numarası, ADC modülü ve kanal numarası, seri iletişim arayüz tipi ve numarası, giriş ve çıkış G/Ç port numarası, çalışma sıcaklığı, paketleme şekli ve fonksiyonel güvenlik seviyesi yer alır.
Otomotiv MCUS'ları, CPU bitlerine göre temel olarak 8 bit, 16 bit ve 32 bit olarak sınıflandırılabilir. İşlemci yükseltmesiyle birlikte 32 bit MCUS'ların maliyeti düşmeye devam etmiş ve artık yaygınlaşmış olup, geçmişte 8/16 bit MCUS'ların hakim olduğu uygulama ve pazarların yerini yavaş yavaş almaktadır.
Otomotiv MCU'ları uygulama alanlarına göre sınıflandırıldığında, gövde alanı, güç alanı, şasi alanı, kokpit alanı ve akıllı sürüş alanı olarak üçe ayrılabilir. Kokpit alanı ve akıllı sürüş alanı için, MCU'nun yüksek işlem gücüne ve CAN FD ve Ethernet gibi yüksek hızlı harici iletişim arayüzlerine sahip olması gerekir. Gövde alanı da çok sayıda harici iletişim arayüzü gerektirir, ancak MCU'nun işlem gücü gereksinimleri nispeten düşükken, güç alanı ve şasi alanı daha yüksek çalışma sıcaklığı ve fonksiyonel güvenlik seviyeleri gerektirir.
Şasi etki alanı kontrol çipi
Şasi alanı, araç sürüşüyle ilgilidir ve şanzıman sistemi, sürüş sistemi, direksiyon sistemi ve fren sisteminden oluşur. Direksiyon, frenleme, vites değiştirme, gaz kelebeği ve süspansiyon sistemi olmak üzere beş alt sistemden oluşur. Otomobil zekasının gelişmesiyle birlikte, akıllı araçların algı tanıma, karar planlama ve kontrol uygulamaları şasi alanının temel sistemleri haline gelmiştir. Elektronik direksiyon ve elektronik sürüş sistemleri, otomatik sürüşün yürütme sisteminin temel bileşenleridir.
(1) İş gereksinimleri
Şasi alanı ECU'su, yüksek performanslı, ölçeklenebilir bir fonksiyonel güvenlik platformu kullanır ve sensör kümelemesini ve çok eksenli atalet sensörlerini destekler. Bu uygulama senaryosuna dayanarak, şasi alanı MCU'su için aşağıdaki gereksinimler önerilmektedir:
· Yüksek frekans ve yüksek işlem gücü gereksinimleri, ana frekans 200MHz'den az olmamalıdır ve işlem gücü 300DMIPS'den az olmamalıdır
· Flash depolama alanı en az 2MB olmalı, kod Flash ve veri Flash fiziksel bölümü olmalıdır;
· RAM en az 512KB;
· Yüksek fonksiyonel güvenlik seviyesi gereksinimleri, ASIL-D seviyesine ulaşabilir;
· 12 bit hassasiyetli ADC desteği;
· 32-bit yüksek hassasiyetli, yüksek senkronizasyon zamanlayıcısını destekler;
· Çok kanallı CAN-FD desteği;
· En az 100M Ethernet desteği;
· Güvenilirlik AEC-Q100 Grade1'den düşük değil;
· Çevrimiçi yükseltmeyi (OTA) destekleyin;
· Ürün yazılımı doğrulama fonksiyonunu destekler (ulusal gizli algoritma);
(2) Performans gereksinimleri
· Çekirdek kısmı:
I. Çekirdek frekansı: Çekirdek çalışırken kullanılan saat frekansıdır. Bu frekans, çekirdeğin sayısal darbe sinyali salınım hızını temsil etmek için kullanılır. Çekirdek frekansı, çekirdeğin hesaplama hızını doğrudan temsil edemez. Çekirdek işlem hızı ayrıca çekirdek işlem hattı, önbellek, komut seti vb. ile de ilişkilidir.
II. Hesaplama gücü: DMIPS genellikle değerlendirme için kullanılabilir. DMIPS, MCU entegre kıyaslama programının test edildiğinde göreceli performansını ölçen bir birimdir.
· Bellek parametreleri:
I. Kod belleği: Kodları depolamak için kullanılan bellek;
II. Veri belleği: Verileri depolamak için kullanılan bellek;
III.RAM: Geçici verileri ve kodları depolamak için kullanılan bellek.
· Haberleşme otobüsü: Otomobil özel otobüsü ve konvansiyonel haberleşme otobüsünü içerir;
· Yüksek hassasiyetli çevre birimleri;
· Çalışma sıcaklığı;
(3) Endüstriyel desen
Farklı otomobil üreticileri tarafından kullanılan elektrik ve elektronik mimari farklılık göstereceğinden, şasi alanındaki bileşen gereksinimleri de farklılık gösterecektir. Aynı otomobil fabrikasının farklı modellerinin farklı konfigürasyonları nedeniyle, şasi alanındaki ECU seçimi de farklı olacaktır. Bu ayrımlar, şasi alanı için farklı MCU gereksinimlerine yol açacaktır. Örneğin, Honda Accord üç şasi alanı MCU çipi kullanırken, Audi Q7 yaklaşık 11 şasi alanı MCU çipi kullanmaktadır. 2021 yılında, Çin markalı binek otomobillerin üretimi yaklaşık 10 milyondur, bunun ortalama bisiklet şasi alanı MCUS talebi 5'tir ve toplam pazar yaklaşık 50 milyona ulaşmıştır. Şasi alanındaki MCUS'un ana tedarikçileri Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI ve ST'dir. Bu beş uluslararası yarı iletken satıcısı, şasi alanı MCUS pazarının %99'undan fazlasını oluşturmaktadır.
(4) Endüstri engelleri
Temel teknik açıdan bakıldığında, EPS, EPB ve ESC gibi şasi alanındaki bileşenler, sürücünün can güvenliğiyle yakından ilgilidir, bu nedenle şasi alanındaki MCU'nun işlevsel güvenlik seviyesi oldukça yüksektir; temel olarak ASIL-D seviyesi gerekliliklerini karşılar. MCU'nun bu işlevsel güvenlik seviyesi Çin'de geçerli değildir. İşlevsel güvenlik seviyesine ek olarak, şasi bileşenlerinin uygulama senaryoları, MCU frekansı, işlem gücü, bellek kapasitesi, çevre birimi performansı, çevre birimi doğruluğu ve diğer hususlar açısından çok yüksek gereksinimlere sahiptir. Şasi alanındaki MCU, yerli MCU üreticilerinin meydan okuması ve aşması gereken çok yüksek bir endüstri bariyeri oluşturmuştur.
Tedarik zinciri açısından, şasi alanındaki bileşenlerin kontrol yongası için yüksek frekans ve yüksek işlem gücü gereksinimleri nedeniyle, yonga plakası üretim süreci ve süreci için nispeten yüksek gereksinimler ortaya çıkmaktadır. Şu anda, 200 MHz üzerindeki MCU frekans gereksinimlerini karşılamak için en az 55 nm'lik bir sürecin gerekli olduğu görülmektedir. Bu bağlamda, yerli MCU üretim hattı tamamlanmamış ve seri üretim seviyesine ulaşmamıştır. Uluslararası yarı iletken üreticileri temel olarak IDM modelini benimsemiştir; yonga plakası dökümhaneleri açısından ise şu anda yalnızca TSMC, UMC ve GF ilgili kapasitelere sahiptir. Yerli yonga üreticilerinin tamamı üretimsiz (fabless) şirketlerdir ve yonga plakası üretimi ve kapasite güvencesinde zorluklar ve belirli riskler bulunmaktadır.
Otonom sürüş gibi temel bilgi işlem senaryolarında, geleneksel genel amaçlı işlemcilerin düşük hesaplama verimlilikleri nedeniyle yapay zeka hesaplama gereksinimlerine uyarlanması zordur. GPU'lar, FPG'ler ve ASIC'ler gibi yapay zeka çipleri ise kendi özellikleriyle uç ve bulutta mükemmel performans gösterir ve yaygın olarak kullanılır. Teknoloji trendleri açısından bakıldığında, GPU'lar kısa vadede baskın yapay zeka çipi olmaya devam edecek ve uzun vadede ASIC'ler nihai yönelimdir. Pazar trendleri açısından bakıldığında, yapay zeka çiplerine yönelik küresel talep hızlı bir büyüme ivmesini sürdürecek, bulut ve uç çipler daha yüksek büyüme potansiyeline sahip olacak ve pazar büyüme oranının önümüzdeki beş yıl içinde %50'ye yakın olması bekleniyor. Yerli çip teknolojisinin temelleri zayıf olsa da, yapay zeka uygulamalarının hızla yaygınlaşmasıyla birlikte, yapay zeka çipi talebindeki hızlı hacim, yerel çip işletmelerinin teknoloji ve yetenek gelişimi için fırsatlar yaratıyor. Otonom sürüş, hesaplama gücü, gecikme ve güvenilirlik konusunda katı gereksinimlere sahiptir. Şu anda çoğunlukla GPU+FPGA çözümleri kullanılmaktadır. Algoritmaların kararlılığı ve veri odaklılığı sayesinde ASIC'lerin pazar payı kazanması bekleniyor.
CPU çipinde, görev geçişlerindeki gecikmeyi azaltmak için çeşitli durumları kaydederek dallanma tahmini ve optimizasyonu için bolca alana ihtiyaç vardır. Bu da onu mantık kontrolü, seri işlem ve genel veri işlemleri için daha uygun hale getirir. Örnek olarak GPU ve CPU'yu ele alalım; CPU ile karşılaştırıldığında, GPU çok sayıda işlem birimi ve uzun bir işlem hattı kullanır, yalnızca çok basit bir kontrol mantığı kullanır ve Önbelleği ortadan kaldırır. CPU, Önbellek tarafından çok fazla yer kaplamakla kalmaz, aynı zamanda karmaşık kontrol mantığına ve birçok optimizasyon devresine de sahiptir; işlem gücü ise yalnızca küçük bir parçadır.
Güç alanı kontrol çipi
Güç alanı denetleyicisi, akıllı bir güç aktarma organı yönetim birimidir. CAN/FLEXRAY ile şanzıman yönetimi, akü yönetimi, alternatör regülasyonunu izleme ve güç aktarma organı optimizasyonu ve kontrolü için kullanılır. Ayrıca, hem elektriksel akıllı arıza teşhisi hem de akıllı güç tasarrufu, veri yolu iletişimi ve diğer işlevler için kullanılır.
(1) İş gereksinimleri
Güç alanı kontrol MCU'su, aşağıdaki gereksinimlere sahip BMS gibi güç alanındaki önemli uygulamaları destekleyebilir:
· Yüksek ana frekans, ana frekans 600MHz~800MHz
· RAM 4MB
· Yüksek fonksiyonel güvenlik seviyesi gereksinimleri, ASIL-D seviyesine ulaşabilir;
· Çok kanallı CAN-FD desteği;
· 2G Ethernet desteği;
· Güvenilirlik AEC-Q100 Grade1'den düşük değil;
· Ürün yazılımı doğrulama fonksiyonunu destekler (ulusal gizli algoritma);
(2) Performans gereksinimleri
Yüksek performans: Ürün, otomotiv uygulamalarının artan işlem gücü ve bellek gereksinimlerini desteklemek için ARM Cortex R5 çift çekirdekli kilit adımlı CPU ve 4MB yonga üstü SRAM'i entegre eder. 800MHz'e kadar ARM Cortex-R5F CPU. Yüksek güvenlik: Araç spesifikasyon güvenilirlik standardı AEC-Q100, 1. Sınıfa ulaşır ve ISO26262 fonksiyonel güvenlik seviyesi ASIL D'ye ulaşır. Çift çekirdekli kilit adımlı CPU, %99'a kadar teşhis kapsamına ulaşabilir. Dahili bilgi güvenliği modülü, ilgili devlet ve iş güvenliği standartlarına uygun gerçek rastgele sayı üreteci, AES, RSA, ECC, SHA ve donanım hızlandırıcılarını entegre eder. Bu bilgi güvenliği işlevlerinin entegrasyonu, güvenli başlatma, güvenli iletişim, güvenli ürün yazılımı güncelleme ve yükseltme gibi uygulamaların ihtiyaçlarını karşılayabilir.
Vücut alanı kontrol çipi
Gövde bölgesi, esas olarak gövdenin çeşitli işlevlerinin kontrolünden sorumludur. Aracın gelişimiyle birlikte, gövde bölgesi kontrolörü de giderek daha fazla tercih edilmektedir. Kontrolörün maliyetini düşürmek ve aracın ağırlığını azaltmak için, entegrasyonun ön kısımdan, aracın orta kısmına ve aracın arka kısmına kadar tüm fonksiyonel cihazları (arka fren lambası, arka pozisyon lambası, arka kapı kilidi ve hatta çift gergi çubuğu gibi) tek bir kontrolörde birleştirmesi gerekmektedir.
Gövde alanı kontrolörü genellikle BCM, PEPS, TPMS, Gateway ve diğer işlevleri entegre eder, ancak koltuk ayarı, dikiz aynası kontrolü, klima kontrolü ve diğer işlevleri genişletebilir, her aktüatörün kapsamlı ve birleşik yönetimini sağlayabilir ve sistem kaynaklarının makul ve etkili bir şekilde dağıtılmasını sağlayabilir. Gövde alanı kontrolörünün işlevleri aşağıda gösterildiği gibi çok sayıdadır, ancak burada listelenenlerle sınırlı değildir.
(1) İş gereksinimleri
Otomotiv elektroniğinin MCU kontrol yongalarından beklediği temel özellikler; daha iyi kararlılık, güvenilirlik, güvenlik, gerçek zamanlı ve diğer teknik özelliklerin yanı sıra daha yüksek işlem performansı ve depolama kapasitesi ile daha düşük güç tüketim endeksi gereksinimleridir. Gövde alanı denetleyicisi, merkezi olmayan bir işlevsel dağıtımdan, gövde elektroniğinin tüm temel sürücülerini, temel işlevleri, aydınlatmaları, kapıları, camları vb. entegre eden büyük bir denetleyiciye doğru kademeli olarak geçiş yapmıştır. Gövde alanı kontrol sistemi tasarımı, aydınlatma, silecek yıkama, merkezi kontrollü kapı kilitleri, camlar ve diğer kontrolleri, PEPS akıllı anahtarlarını, güç yönetimini vb. entegre eder. Ayrıca ağ geçidi CAN, genişletilebilir CANFD ve FLEXRAY, LIN ağı, Ethernet arayüzü ve modül geliştirme ve tasarım teknolojisini de içerir.
Genel olarak, gövde bölgesindeki MCU ana kontrol çipi için yukarıda belirtilen kontrol fonksiyonlarının çalışma gereksinimleri, esas olarak hesaplama ve işlem performansı, işlevsel entegrasyon, iletişim arayüzü ve güvenilirlik yönlerine yansır. Özel gereksinimler açısından, elektrikli camlar, otomatik koltuklar, elektrikli bagaj kapağı ve diğer gövde uygulamaları gibi gövde bölgesindeki farklı işlevsel uygulama senaryolarındaki işlevsel farklılıklar nedeniyle, hala yüksek verimli motor kontrol ihtiyaçları vardır; bu tür gövde uygulamaları, MCU'nun FOC elektronik kontrol algoritmasını ve diğer işlevleri entegre etmesini gerektirir. Ayrıca, gövde bölgesindeki farklı uygulama senaryoları, çipin arayüz yapılandırması için farklı gereksinimlere sahiptir. Bu nedenle, genellikle gövde bölgesi MCU'sunu belirli uygulama senaryosunun işlevsel ve performans gereksinimlerine göre seçmek ve bu temelde ürün maliyet performansını, tedarik kabiliyetini, teknik servisi ve diğer faktörleri kapsamlı bir şekilde ölçmek gerekir.
(2) Performans gereksinimleri
Vücut alanı kontrol MCU çipinin ana referans göstergeleri aşağıdaki gibidir:
Performans: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, dahili 8KB talimat önbelleği, Flash hızlandırma ünitesi yürütme programı 0 bekleme desteği.
Büyük kapasiteli şifreli bellek: 512K Bayta kadar eFlash, şifreli depolama, bölüm yönetimi ve veri korumasını destekler, ECC doğrulamasını destekler, 100.000 silme süresi, 10 yıl veri saklama; 144K Bayt SRAM, donanım paritesini destekler.
Entegre zengin iletişim arayüzleri: Çok kanallı GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP ve diğer arayüzleri destekler.
Entegre yüksek performanslı simülatör: 12bit 5Msps yüksek hızlı ADC, raydan raya bağımsız operasyonel amplifikatör, yüksek hızlı analog karşılaştırıcı, 12bit 1Msps DAC desteği; Harici giriş bağımsız referans voltaj kaynağı, çok kanallı kapasitif dokunmatik tuş desteği; Yüksek hızlı DMA denetleyicisi.
Dahili RC veya harici kristal saat girişi desteği, yüksek güvenilirlikte sıfırlama.
Dahili kalibrasyonlu RTC gerçek zamanlı saat, artık yıl sürekli takvimini, alarm olaylarını ve periyodik uyanmayı destekler.
Yüksek hassasiyetli zamanlama sayacını destekler.
Donanım düzeyinde güvenlik özellikleri: Şifreleme algoritması donanım hızlandırma motoru, AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 algoritmalarını destekler; Flash depolama şifrelemesi, çok kullanıcılı bölüm yönetimi (MMU), TRNG gerçek rastgele sayı üreteci, CRC16/32 işlemi; Yazma koruması (WRP), çoklu okuma koruması (RDP) seviyelerini (L0/L1/L2) destekler; Güvenlik başlatma, program şifreleme indirme, güvenlik güncelleme desteği.
Saat arıza izleme ve yıkım önleme izleme desteği.
96-bit UID ve 128-bit UCID.
Yüksek güvenilir çalışma ortamı: 1.8V ~ 3.6V/-40℃ ~ 105℃.
(3) Endüstriyel desen
Gövde alanı elektronik sistemleri, hem yabancı hem de yerli işletmeler için erken büyüme aşamasındadır. BCM, PEPS, kapı ve pencere, koltuk kontrol ünitesi ve diğer tek fonksiyonlu ürünler gibi yabancı işletmeler derin bir teknik birikime sahipken, büyük yabancı şirketler geniş bir ürün yelpazesine sahiptir ve bu da sistem entegrasyonu ürünleri üretmeleri için temel oluşturur. Yerli işletmeler, yeni enerji araç gövdesi uygulamalarında belirli avantajlara sahiptir. Örneğin BYD'yi ele alalım; BYD'nin yeni enerji aracında gövde alanı sol ve sağ olmak üzere iki alana bölünmüş ve sistem entegrasyonu ürünü yeniden düzenlenerek tanımlanmıştır. Ancak gövde alanı kontrol yongaları açısından, MCU'nun ana tedarikçisi hâlâ Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST ve diğer uluslararası yonga üreticileridir ve yerli yonga üreticilerinin pazar payı şu anda düşüktür.
(4) Endüstri engelleri
İletişim açısından, geleneksel mimarinin-hibrit mimarinin-son Araç Bilgisayar Platformunun evrim süreci söz konusudur. İletişim hızındaki değişim ve yüksek fonksiyonel güvenliğe sahip temel bilgi işlem gücünün fiyatının düşmesi anahtardır ve gelecekte temel kontrolörün elektronik seviyesinde farklı işlevlerin uyumluluğunu kademeli olarak gerçekleştirmek mümkündür. Örneğin, gövde alanı kontrolörü geleneksel BCM, PEPS ve dalgalanma önleme-sıkışma işlevlerini entegre edebilir. Nispeten konuşursak, gövde alanı kontrol çipinin teknik engelleri güç alanı, kokpit alanı vb.'den daha düşüktür ve yerli çiplerin gövde alanında büyük bir atılım yapmada öncülük etmesi ve kademeli olarak yerli ikameyi gerçekleştirmesi beklenmektedir. Son yıllarda, gövde alanı ön ve arka montaj pazarındaki yerli MCU çok iyi bir gelişme ivmesi göstermiştir.
Kokpit kontrol çipi
Elektrifikasyon, zeka ve ağ oluşturma, otomotiv elektroniği ve elektrik mimarisinin gelişimini alan kontrolü yönünde hızlandırdı ve kokpit de araç ses ve video eğlence sisteminden akıllı kokpite doğru hızla gelişiyor. Kokpit, insan-bilgisayar etkileşimi arayüzüyle sunulur, ancak önceki bilgi-eğlence sistemi veya mevcut akıllı kokpit olsun, hesaplama hızına sahip güçlü bir SOC'ye ek olarak, araçla veri etkileşimini ele almak için yüksek gerçek zamanlı bir MCU'ya da ihtiyaç duyar. Akıllı kokpitte yazılım tanımlı araçların, OTA ve Autosar'ın kademeli olarak popülerleşmesi, kokpitteki MCU kaynaklarına olan gereksinimleri giderek yükseltir. Özellikle FLASH ve RAM kapasitesine olan talebin artmasıyla birlikte PIN Sayısı talebi de artmaktadır, daha karmaşık işlevler daha güçlü program yürütme yetenekleri gerektirir, ancak aynı zamanda daha zengin bir veri yolu arayüzüne de sahiptir.
(1) İş gereksinimleri
Kabin alanındaki MCU esas olarak sistem güç yönetimi, açılış zamanlaması yönetimi, ağ yönetimi, teşhis, araç veri etkileşimi, anahtar, arka ışık yönetimi, ses DSP/FM modülü yönetimi, sistem zaman yönetimi ve diğer işlevleri gerçekleştirir.
MCU kaynak gereksinimleri:
· Ana frekans ve işlem gücü belirli gereksinimlere sahiptir, ana frekans 100MHz'den az olmamalıdır ve işlem gücü 200DMIPS'den az olmamalıdır;
· Flash depolama alanı en az 1MB olmalı, kod Flash ve veri Flash fiziksel bölümü olmalıdır;
· RAM en az 128KB;
· Yüksek fonksiyonel güvenlik seviyesi gereksinimleri, ASIL-B seviyesine ulaşabilir;
· Çok kanallı ADC desteği;
· Çok kanallı CAN-FD desteği;
· Araç yönetmeliği Sınıf AEC-Q100 Sınıf1;
· Çevrimiçi yükseltmeyi (OTA) destekler, Flash çift bankasını destekler;
· Güvenli başlatmayı desteklemek için SHE/HSM-light seviyesi ve üzeri bilgi şifreleme motoruna ihtiyaç vardır;
· Pin Sayısı 100PIN'den az olmamalıdır;
(2) Performans gereksinimleri
IO geniş voltajlı güç kaynağını (5.5v~2.7v) destekler, IO portu aşırı voltaj kullanımını destekler;
Birçok sinyal girişi, güç kaynağı pilinin voltajına göre dalgalanır ve aşırı voltaj oluşabilir. Aşırı voltaj, sistem kararlılığını ve güvenilirliğini artırabilir.
Hafıza ömrü:
Aracın kullanım ömrü 10 yıldan fazla olduğundan, araç MCU program depolama ve veri depolama birimlerinin daha uzun ömürlü olması gerekir. Program depolama ve veri depolama birimlerinin ayrı fiziksel bölümlere sahip olması ve program depolama birimlerinin daha az silinmesi gerektiği, yani Dayanıklılık >10K olması gerekirken, veri depolama birimlerinin daha sık silinmesi gerektiği, yani daha fazla silme sayısına sahip olması gerekir. Veri flaş göstergesi Dayanıklılık >100K, 15 yıl (<1K). 10 yıl (<100K).
İletişim veri yolu arayüzü;
Araçtaki veri yolu iletişim yükü giderek arttığından, geleneksel CAN CAN artık iletişim talebini karşılayamıyor, yüksek hızlı CAN-FD veri yolu talebi giderek artıyor, CAN-FD'yi desteklemek giderek MCU standardı haline geliyor.
(3) Endüstriyel desen
Şu anda, yerli akıllı kabin MCU'larının oranı hala çok düşük ve ana tedarikçiler hâlâ NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip ve diğer uluslararası MCU üreticileri. Birçok yerli MCU üreticisinin pazara girmesiyle birlikte, pazar performansı henüz belli değil.
(4) Endüstri engelleri
Akıllı kabinli vagon yönetmelik seviyesi ve fonksiyonel güvenlik seviyesi, esas olarak bilgi birikimi ve sürekli ürün yenileme ve iyileştirme ihtiyacı nedeniyle nispeten çok yüksek değildir. Aynı zamanda, yerli fabrikalarda çok fazla MCU üretim hattı bulunmadığından, süreç nispeten geri kalmış olup, ulusal üretim tedarik zincirine ulaşmak zaman alır, daha yüksek maliyetler olabilir ve uluslararası üreticilerle rekabet baskısı daha fazladır.
Yerli kontrol çipinin uygulanması
Araç kontrol çipleri çoğunlukla araç MCU'larına dayanmaktadır. Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Zhaoyi Innovation, Jiefa Technology, Xinchi Technology, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, National Technology vb. gibi önde gelen yerli şirketlerin tümü, araç ölçeğinde MCU ürün serilerine sahiptir ve yurtdışındaki dev ürünlere kıyasla şu anda ARM mimarisine dayanmaktadır. Bazı şirketler ayrıca RISC-V mimarisinin araştırma ve geliştirmesini de gerçekleştirmiştir.
Şu anda, yerli araç kontrol alanı çipi ağırlıklı olarak otomotiv ön yüklemeli pazarında kullanılmakta olup, gövde alanında ve bilgi-eğlence alanında araçlara uygulanmıştır. Şasi, güç alanı ve diğer alanlarda ise hala stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments ve Microchip Semiconductor gibi yabancı çip devlerinin hakimiyeti altındadır ve yalnızca birkaç yerli işletme seri üretim uygulamalarını gerçekleştirmiştir. Şu anda, yerli çip üreticisi Chipchi, Nisan 2022'de ARM Cortex-R5F tabanlı, fonksiyonel güvenlik seviyesi ASIL D'ye ulaşan, sıcaklık seviyesi AEC-Q100 Grade 1'i destekleyen, CPU frekansı 800MHz'e kadar çıkabilen ve 6 adede kadar CPU çekirdeğine sahip yüksek performanslı kontrol çipi E3 serisi ürünlerini piyasaya sürecek. Mevcut seri üretim araç ölçüm cihazı MCU'larındaki en yüksek performanslı üründür ve yüksek güvenlikli yerli araç ölçüm cihazı pazarındaki boşluğu doldurmaktadır. Yüksek performans ve yüksek güvenilirlik ile BMS, ADAS, VCU, elektronik şasi, gösterge paneli, HUD, akıllı dikiz aynası ve diğer temel araç kontrol alanlarında kullanılabilir. GAC, Geely vb. dahil olmak üzere 100'den fazla müşteri ürün tasarımı için E3'ü benimsemiştir.
Yurtiçi kontrolör çekirdek ürünlerinin uygulanması
Gönderi zamanı: 19 Temmuz 2023
