एउटा परम्परागत इन्धनयुक्त सवारी साधनलाई लगभग ५०० देखि ६०० चिप्स चाहिन्छ, र लगभग १,००० हल्का मिश्रित कार, प्लग-इन हाइब्रिड र शुद्ध विद्युतीय सवारी साधनलाई कम्तिमा २००० चिप्स चाहिन्छ।
यसको अर्थ स्मार्ट विद्युतीय सवारी साधनहरूको द्रुत विकासको प्रक्रियामा, उन्नत प्रक्रिया चिपहरूको माग मात्र बढेको छैन, तर परम्परागत चिपहरूको माग पनि बढ्दै जानेछ। यो MCU हो। साइकलको संख्यामा वृद्धिको अतिरिक्त, डोमेन नियन्त्रकले उच्च सुरक्षा, उच्च विश्वसनीयता, र उच्च कम्प्युटिङ पावर MCU को लागि नयाँ माग पनि ल्याउँछ।
MCU, माइक्रोकन्ट्रोलर युनिट, जसलाई सिंगल-चिप माइक्रोकम्प्युटर/माइक्रोकन्ट्रोलर/सिंगल-चिप माइक्रोकम्प्युटर भनेर चिनिन्छ, ले CPU, मेमोरी र परिधीय प्रकार्यहरूलाई एकल चिपमा एकीकृत गरेर नियन्त्रण प्रकार्य भएको चिप-स्तरको कम्प्युटर बनाउँछ। यो मुख्यतया सिग्नल प्रशोधन र नियन्त्रण प्राप्त गर्न प्रयोग गरिन्छ। बुद्धिमान नियन्त्रण प्रणालीको मूल।
MCU र अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स, उद्योग, कम्प्युटर र नेटवर्क, उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्स, घरेलु उपकरणहरू र इन्टरनेट अफ थिंग्स हाम्रो जीवनसँग नजिकबाट सम्बन्धित छन्। कार इलेक्ट्रोनिक्स अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्सको सबैभन्दा ठूलो बजार हो, र कार इलेक्ट्रोनहरूले विश्वव्यापी रूपमा ३३% ओगटेका छन्।
MCU संरचना
MCU मुख्यतया केन्द्रीय प्रोसेसर CPU, मेमोरी (ROM र RAM), इनपुट र आउटपुट I/O इन्टरफेस, सिरियल पोर्ट, काउन्टर, आदि मिलेर बनेको हुन्छ।
सीपीयू: केन्द्रीय प्रशोधन इकाई, एक केन्द्रीय प्रोसेसर, MCU भित्रको मुख्य घटक हो। घटक घटकहरूले डेटा अंकगणित तर्क सञ्चालन, बिट चर प्रशोधन, र डेटा प्रसारण सञ्चालन पूरा गर्न सक्छन्। नियन्त्रण भागहरूले निर्देशनहरूको विश्लेषण र कार्यान्वयन गर्न क्रमिक रूपमा निश्चित समय अनुसार काम समन्वय गर्छन्।
रोम: पढ्ने-मात्र मेमोरी भनेको एक प्रोग्राम मेमोरी हो जुन निर्माताहरूले लेखेका प्रोग्रामहरू भण्डारण गर्न प्रयोग गरिन्छ। जानकारी गैर-विनाशकारी तरिकाले पढिन्छ। सार
र्याम: र्यान्डम एक्सेस मेमोरी, एक डाटा मेमोरी हो जसले सीपीयूसँग सिधै डाटा आदानप्रदान गर्छ, र पावर हराइसकेपछि डाटा कायम राख्न सकिँदैन। प्रोग्राम चलिरहेको बेला जुनसुकै समयमा लेख्न र पढ्न सकिन्छ, जुन सामान्यतया अपरेटिङ सिस्टम वा अन्य चलिरहेका प्रोग्रामहरूको लागि अस्थायी डाटा भण्डारण माध्यमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
CPU र MCU बीचको सम्बन्ध:
CPU सञ्चालन नियन्त्रणको मूल हो। CPU बाहेक, MCU मा ROM वा RAM पनि हुन्छ, जुन चिप-स्तरको चिप हो। सामान्यहरू SOC (सिस्टम अन चिप) हुन्, जसलाई सिस्टम-स्तर चिप भनिन्छ जसले सिस्टम-स्तर कोड भण्डारण र चलाउन सक्छ, QNX, Linux र अन्य अपरेटिङ सिस्टमहरू चलाउन सक्छ, जसमा धेरै प्रोसेसर एकाइहरू (CPU+GPU +DSP+NPU+भण्डारण+इन्टरफेस एकाइ) समावेश छन्।
MCU अंकहरू
संख्याले प्रत्येक डेटा प्रशोधन गर्ने MCU को चौडाइलाई जनाउँछ। अंकहरूको संख्या जति बढी हुन्छ, MCU डेटा प्रशोधन क्षमता त्यति नै बलियो हुन्छ। हाल, सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण ८, १६ र ३२ अंकहरू हुन्, जसमध्ये ३२ बिटहरू सबैभन्दा बढी हुन्छन् र द्रुत गतिमा बढ्छन्।
अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स अनुप्रयोगहरूमा, ८-बिट MCU को लागत कम र विकास गर्न सजिलो छ। हाल, यो प्रायः प्रकाश, वर्षाको पानी, झ्याल, सिट र ढोका जस्ता अपेक्षाकृत सरल नियन्त्रणको लागि प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, उपकरण प्रदर्शन, सवारी साधन मनोरञ्जन सूचना प्रणाली, पावर नियन्त्रण प्रणाली, चेसिस, ड्राइभिङ सहायता प्रणाली, आदि जस्ता जटिल पक्षहरूको लागि, मुख्यतया ३२-बिट, र अटोमोटिभ विद्युतीकरण, बुद्धिमत्ता, र नेटवर्किङको पुनरावृत्ति विकास, MCU को लागि कम्प्युटिङ पावर आवश्यकताहरू पनि उच्च र उच्च हुँदै गइरहेका छन्।
MCU कार प्रमाणीकरण
MCU आपूर्तिकर्ताले OEM आपूर्ति श्रृंखला प्रणालीमा प्रवेश गर्नु अघि, सामान्यतया तीन प्रमुख प्रमाणीकरणहरू पूरा गर्न आवश्यक हुन्छ: डिजाइन चरणले कार्यात्मक सुरक्षा मानक ISO 26262 पालना गर्नुपर्छ, प्रवाह र प्याकेजिङ चरणले AEC-Q001 ~ 004 र IATF16949 पालना गर्नुपर्छ, साथै प्रमाणीकरण परीक्षण चरणको समयमा AEC-Q100/Q104 पालना गर्नुपर्छ।
ती मध्ये, ISO 26262 ले ASIL को चार सुरक्षा स्तरहरू परिभाषित गर्दछ, कम देखि उच्च, A, B, C, र D; AEC-Q100 लाई चार विश्वसनीयता स्तरहरूमा विभाजित गरिएको छ, कम देखि उच्च, 3, 2, 1, र 0, क्रमशः 3, 2, 1, र 0 सार AEC-Q100 श्रृंखला प्रमाणीकरण सामान्यतया 1-2 वर्ष लाग्छ, जबकि ISO 26262 प्रमाणीकरण बढी गाह्रो छ र चक्र लामो छ।
स्मार्ट विद्युतीय सवारी साधन उद्योगमा MCU को प्रयोग
अटोमोटिभ उद्योगमा MCU को प्रयोग धेरै फराकिलो छ। उदाहरणका लागि, फ्रन्ट टेबल भनेको शरीरका सामानहरू, पावर प्रणालीहरू, चेसिसहरू, सवारी साधन जानकारी मनोरञ्जन, र बुद्धिमान ड्राइभिङबाट प्रयोग हुने प्रयोग हो। स्मार्ट विद्युतीय सवारी साधनहरूको युगको आगमनसँगै, MCU उत्पादनहरूको लागि मानिसहरूको माग अझ बलियो हुनेछ।
विद्युतीकरण:
१. ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली BMS: BMS ले चार्ज र डिस्चार्ज, तापक्रम, र ब्याट्री सन्तुलन नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ। मुख्य नियन्त्रण बोर्डलाई MCU चाहिन्छ, र प्रत्येक स्लेभ कन्सोललाई पनि एउटा MCU चाहिन्छ;
२.सवारी साधन नियन्त्रक VCU: विद्युतीय सवारी साधन ऊर्जा व्यवस्थापनको लागि सवारी साधन नियन्त्रक बढाउनु आवश्यक छ, र साथै यो ३२-बिट उच्च-अन्त MCU हरूले सुसज्जित छ, जुन प्रत्येक कारखानाको योजना भन्दा फरक छन्;
३.इन्जिन नियन्त्रक/गियरबक्स नियन्त्रक: स्टक प्रतिस्थापन, विद्युतीय सवारी साधन इन्भर्टर नियन्त्रण MCU वैकल्पिक तेल सवारी साधन इन्जिन नियन्त्रक। उच्च मोटर गतिको कारणले गर्दा, रिड्यूसरलाई कम गर्न आवश्यक छ। गियरबक्स नियन्त्रक।
बुद्धिमत्ता:
१. हाल, घरेलु अटोमोबाइल बजार अझै पनि L2 उच्च-गति प्रवेश चरणमा छ। व्यापक लागत र कार्यसम्पादन विचारहरूबाट, OEM ले ADAS प्रकार्य बढाउँछ र अझै पनि वितरित वास्तुकला अपनाउँछ। लोडिङ दरमा वृद्धिसँगै, सेन्सर सूचना प्रशोधनको MCU पनि तदनुसार बढ्छ।
२. ककपिट प्रकार्यहरूको बढ्दो संख्याका कारण, उच्च नयाँ ऊर्जा चिपहरूको भूमिका झन् झन् महत्त्वपूर्ण हुँदै गइरहेको छ, र सम्बन्धित MCU स्थिति घटेको छ।
शिल्प
MCU आफैंमा कम्प्युटिङ पावरको लागि प्राथमिकता आवश्यकताहरू छन् र उन्नत प्रक्रियाहरूको लागि उच्च आवश्यकताहरू छैनन्। साथै, यसको निर्मित इम्बेडेड भण्डारणले पनि MCU प्रक्रियाको सुधारलाई सीमित गर्दछ। MCU उत्पादनहरूसँग 28nm प्रक्रिया प्रयोग गर्नुहोस्। सवारी साधन नियमहरूको विशिष्टताहरू मुख्यतया 8-इन्च वेफरहरू हुन्। केही निर्माताहरू, विशेष गरी IDM, 12-इन्च प्लेटफर्ममा प्रत्यारोपण गर्न थालेका छन्।
हालका २८ एनएम र ४० एनएम प्रक्रियाहरू बजारको मुख्यधारा हुन्।
स्वदेश तथा विदेशमा रहेका विशिष्ट उद्यमहरू
खपत र औद्योगिक-ग्रेड MCU हरूको तुलनामा, कार-स्तरीय MCU को सञ्चालन वातावरण, विश्वसनीयता र आपूर्ति चक्रको सन्दर्भमा उच्च आवश्यकताहरू छन्। यसको अतिरिक्त, यो प्रवेश गर्न गाह्रो छ, त्यसैले MCU को बजार संरचना सामान्यतया अपेक्षाकृत केन्द्रित छ। २०२१ मा, विश्वका शीर्ष पाँच MCU कम्पनीहरूले ८२% हिस्सा ओगटेका थिए।
हाल, मेरो देशको कार-स्तरीय MCU अझै परिचय अवधिमा छ, र आपूर्ति श्रृंखलामा भूमि र घरेलु वैकल्पिकीकरणको लागि ठूलो सम्भावना छ।
पोस्ट समय: जुलाई-०८-२०२३
