नियन्त्रण वर्ग चिप परिचय
नियन्त्रण चिपले मुख्यतया MCU (माइक्रोकन्ट्रोलर युनिट) लाई जनाउँछ, अर्थात्, माइक्रोकन्ट्रोलर, जसलाई एकल चिप पनि भनिन्छ, CPU फ्रिक्वेन्सी र विशिष्टताहरूलाई उचित रूपमा घटाउनु हो, र मेमोरी, टाइमर, A/D रूपान्तरण, घडी, I/O पोर्ट र सिरियल कम्युनिकेसन र अन्य कार्यात्मक मोड्युलहरू र इन्टरफेसहरू एकल चिपमा एकीकृत गर्नु हो। टर्मिनल नियन्त्रण प्रकार्यलाई महसुस गर्दै, यसमा उच्च प्रदर्शन, कम पावर खपत, प्रोग्रामेबल र उच्च लचिलोपनका फाइदाहरू छन्।
सवारी साधनको गेज स्तरको MCU रेखाचित्र
अटोमोटिभ MCU को एक धेरै महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र हो, IC Insights को तथ्याङ्क अनुसार, २०१९ मा, अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्समा विश्वव्यापी MCU अनुप्रयोग लगभग ३३% थियो। उच्च-अन्त मोडेलहरूमा प्रत्येक कारले प्रयोग गर्ने MCUS को संख्या १०० को नजिक छ, ड्राइभिङ कम्प्युटर, LCD उपकरणहरूदेखि इन्जिन, चेसिस, कारमा ठूला र साना कम्पोनेन्टहरूलाई MCU नियन्त्रण आवश्यक पर्दछ।
प्रारम्भिक दिनहरूमा, ८-बिट र १६-बिट MCUS मुख्यतया अटोमोबाइलहरूमा प्रयोग गरिन्थ्यो, तर अटोमोबाइल इलेक्ट्रोनाइजेशन र बुद्धिमत्ताको निरन्तर वृद्धिसँगै, आवश्यक MCUS को संख्या र गुणस्तर पनि बढ्दै गएको छ। हाल, अटोमोबाइल MCUS मा ३२-बिट MCUS को अनुपात लगभग ६०% पुगेको छ, जसमध्ये ARM को कोर्टेक्स श्रृंखला कर्नेल, यसको कम लागत र उत्कृष्ट पावर नियन्त्रणको कारण, अटोमोबाइल MCU निर्माताहरूको मुख्यधारा रोजाइ हो।
अटोमोटिभ MCU का मुख्य प्यारामिटरहरूमा अपरेटिङ भोल्टेज, अपरेटिङ फ्रिक्वेन्सी, फ्ल्यास र RAM क्षमता, टाइमर मोड्युल र च्यानल नम्बर, ADC मोड्युल र च्यानल नम्बर, सिरियल कम्युनिकेसन इन्टरफेस प्रकार र नम्बर, इनपुट र आउटपुट I/O पोर्ट नम्बर, अपरेटिङ तापक्रम, प्याकेज फारम र कार्यात्मक सुरक्षा स्तर समावेश छन्।
CPU बिटहरूद्वारा विभाजित, अटोमोटिभ MCUS लाई मुख्यतया 8 बिट, 16 बिट र 32 बिटमा विभाजन गर्न सकिन्छ। प्रक्रिया अपग्रेडसँगै, 32-बिट MCUS को लागत घट्दै गइरहेको छ, र यो अब मुख्यधारा बनेको छ, र यसले बिस्तारै विगतमा 8/16-बिट MCUS द्वारा प्रभुत्व जमाएका अनुप्रयोगहरू र बजारहरूलाई प्रतिस्थापन गर्दैछ।
यदि अनुप्रयोग क्षेत्र अनुसार विभाजन गरियो भने, अटोमोटिभ MCU लाई बडी डोमेन, पावर डोमेन, चेसिस डोमेन, ककपिट डोमेन र इन्टेलिजेन्ट ड्राइभिङ डोमेनमा विभाजन गर्न सकिन्छ। ककपिट डोमेन र इन्टेलिजेन्ट ड्राइभ डोमेनको लागि, MCU मा उच्च कम्प्युटिङ पावर र उच्च-गति बाह्य सञ्चार इन्टरफेसहरू, जस्तै CAN FD र इथरनेट हुनु आवश्यक छ। बडी डोमेनलाई पनि ठूलो संख्यामा बाह्य सञ्चार इन्टरफेसहरू आवश्यक पर्दछ, तर MCU को कम्प्युटिङ पावर आवश्यकताहरू अपेक्षाकृत कम छन्, जबकि पावर डोमेन र चेसिस डोमेनलाई उच्च अपरेटिङ तापमान र कार्यात्मक सुरक्षा स्तरहरू आवश्यक पर्दछ।
चेसिस डोमेन नियन्त्रण चिप
चेसिस डोमेन सवारी साधन चलाउनेसँग सम्बन्धित छ र यो ट्रान्समिशन प्रणाली, ड्राइभिङ प्रणाली, स्टेयरिङ प्रणाली र ब्रेकिङ प्रणाली मिलेर बनेको छ। यो पाँच उपप्रणालीहरू मिलेर बनेको छ, अर्थात् स्टेयरिङ, ब्रेकिङ, सिफ्टिङ, थ्रोटल र सस्पेन्सन प्रणाली। अटोमोबाइल बुद्धिमत्ताको विकाससँगै, धारणा पहिचान, निर्णय योजना र बुद्धिमान सवारी साधनहरूको नियन्त्रण कार्यान्वयन चेसिस डोमेनको मुख्य प्रणालीहरू हुन्। स्टेयरिङ-बाय-वायर र ड्राइभ-बाय-वायर स्वचालित ड्राइभिङको कार्यकारी अन्त्यको लागि मुख्य घटकहरू हुन्।
(१) जागिरका आवश्यकताहरू
चेसिस डोमेन ECU ले उच्च-प्रदर्शन, स्केलेबल कार्यात्मक सुरक्षा प्लेटफर्म प्रयोग गर्दछ र सेन्सर क्लस्टरिङ र बहु-अक्ष जडत्वीय सेन्सरहरूलाई समर्थन गर्दछ। यस अनुप्रयोग परिदृश्यको आधारमा, चेसिस डोमेन MCU को लागि निम्न आवश्यकताहरू प्रस्तावित छन्:
· उच्च आवृत्ति र उच्च कम्प्युटिङ पावर आवश्यकताहरू, मुख्य आवृत्ति २०० मेगाहर्ट्ज भन्दा कम छैन र कम्प्युटिङ पावर ३०० डीएमआईपीएस भन्दा कम छैन।
· फ्ल्यास भण्डारण ठाउँ २ एमबी भन्दा कम हुनुहुँदैन, कोड फ्ल्यास र डेटा फ्ल्यास भौतिक विभाजनको साथ;
· RAM ५१२ केबी भन्दा कम नहुने;
· उच्च कार्यात्मक सुरक्षा स्तर आवश्यकताहरू, ASIL-D स्तरमा पुग्न सक्छ;
१२-बिट प्रेसिजन एडीसीलाई समर्थन गर्नुहोस्;
· ३२-बिट उच्च परिशुद्धता, उच्च सिंक्रोनाइजेसन टाइमर समर्थन गर्नुहोस्;
बहु-च्यानल CAN-FD समर्थन गर्नुहोस्;
· १००M भन्दा कम इथरनेट समर्थन गर्नुहोस्;
· विश्वसनीयता AEC-Q100 ग्रेड१ भन्दा कम छैन;
अनलाइन अपग्रेड (OTA) समर्थन गर्नुहोस्;
· फर्मवेयर प्रमाणिकरण प्रकार्य (राष्ट्रिय गोप्य एल्गोरिथ्म) लाई समर्थन गर्नुहोस्;
(२) कार्यसम्पादन आवश्यकताहरू
· कर्नेल भाग:
I. कोर फ्रिक्वेन्सी: अर्थात्, कर्नेलले काम गरिरहेको बेलाको घडी फ्रिक्वेन्सी, जुन कर्नेल डिजिटल पल्स सिग्नल दोलनको गति प्रतिनिधित्व गर्न प्रयोग गरिन्छ, र मुख्य फ्रिक्वेन्सीले कर्नेलको गणना गतिलाई प्रत्यक्ष रूपमा प्रतिनिधित्व गर्न सक्दैन। कर्नेल सञ्चालन गति कर्नेल पाइपलाइन, क्यास, निर्देशन सेट, आदिसँग पनि सम्बन्धित छ।
II. कम्प्युटिङ पावर: DMIPS लाई सामान्यतया मूल्याङ्कनको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। DMIPS एउटा एकाइ हो जसले MCU एकीकृत बेन्चमार्क कार्यक्रमको परीक्षण गर्दा यसको सापेक्षिक कार्यसम्पादन मापन गर्दछ।
· मेमोरी प्यारामिटरहरू:
I. कोड मेमोरी: कोड भण्डारण गर्न प्रयोग गरिने मेमोरी;
II. डेटा मेमोरी: डेटा भण्डारण गर्न प्रयोग गरिने मेमोरी;
III.RAM: अस्थायी डेटा र कोड भण्डारण गर्न प्रयोग गरिने मेमोरी।
· सञ्चार बस: अटोमोबाइल विशेष बस र परम्परागत सञ्चार बस सहित;
· उच्च-परिशुद्धता बाह्य उपकरणहरू;
· सञ्चालन तापमान;
(३) औद्योगिक ढाँचा
विभिन्न अटोमेकरहरूले प्रयोग गर्ने विद्युतीय र इलेक्ट्रोनिक वास्तुकला फरक हुने भएकाले, चेसिस डोमेनको लागि कम्पोनेन्ट आवश्यकताहरू फरक हुनेछन्। एउटै कार कारखानाका विभिन्न मोडेलहरूको फरक कन्फिगरेसनको कारणले गर्दा, चेसिस क्षेत्रको ECU चयन फरक हुनेछ। यी भिन्नताहरूले चेसिस डोमेनको लागि फरक MCU आवश्यकताहरू निम्त्याउनेछन्। उदाहरणका लागि, Honda Accord ले तीन चेसिस डोमेन MCU चिपहरू प्रयोग गर्दछ, र Audi Q7 ले लगभग ११ चेसिस डोमेन MCU चिपहरू प्रयोग गर्दछ। २०२१ मा, चिनियाँ ब्रान्डका यात्रु कारहरूको उत्पादन लगभग १ करोड छ, जसमध्ये साइकल चेसिस डोमेन MCUS को औसत माग ५ छ, र कुल बजार लगभग ५ करोड पुगेको छ। चेसिस डोमेनमा MCUS का मुख्य आपूर्तिकर्ताहरू Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI र ST हुन्। यी पाँच अन्तर्राष्ट्रिय अर्धचालक विक्रेताहरूले चेसिस डोमेन MCUS को लागि बजारको ९९% भन्दा बढी ओगटेका छन्।
(४) उद्योग अवरोधहरू
प्रमुख प्राविधिक दृष्टिकोणबाट, चेसिस डोमेनका घटकहरू जस्तै EPS, EPB, ESC चालकको जीवन सुरक्षासँग नजिकबाट सम्बन्धित छन्, त्यसैले चेसिस डोमेन MCU को कार्यात्मक सुरक्षा स्तर धेरै उच्च छ, मूल रूपमा ASIL-D स्तर आवश्यकताहरू। MCU को यो कार्यात्मक सुरक्षा स्तर चीनमा खाली छ। कार्यात्मक सुरक्षा स्तरको अतिरिक्त, चेसिस कम्पोनेन्टहरूको अनुप्रयोग परिदृश्यहरूमा MCU फ्रिक्वेन्सी, कम्प्युटिङ पावर, मेमोरी क्षमता, परिधीय प्रदर्शन, परिधीय शुद्धता र अन्य पक्षहरूको लागि धेरै उच्च आवश्यकताहरू छन्। चेसिस डोमेन MCU ले एक धेरै उच्च उद्योग अवरोध बनाएको छ, जसलाई चुनौती दिन र तोड्न घरेलु MCU निर्माताहरूलाई आवश्यक छ।
आपूर्ति शृङ्खलाको सन्दर्भमा, चेसिस डोमेन कम्पोनेन्टहरूको नियन्त्रण चिपको लागि उच्च आवृत्ति र उच्च कम्प्युटिङ पावरको आवश्यकताहरूको कारणले गर्दा, वेफर उत्पादनको प्रक्रिया र प्रक्रियाको लागि अपेक्षाकृत उच्च आवश्यकताहरू अगाडि राखिन्छन्। हाल, यस्तो देखिन्छ कि २०० मेगाहर्ट्जभन्दा माथिको MCU फ्रिक्वेन्सी आवश्यकताहरू पूरा गर्न कम्तिमा ५५nm प्रक्रिया आवश्यक छ। यस सन्दर्भमा, घरेलु MCU उत्पादन लाइन पूर्ण छैन र ठूलो उत्पादन स्तरमा पुगेको छैन। अन्तर्राष्ट्रिय अर्धचालक निर्माताहरूले मूल रूपमा IDM मोडेल अपनाएका छन्, वेफर फाउन्ड्रीहरूको सन्दर्भमा, हाल केवल TSMC, UMC र GF सँग सम्बन्धित क्षमताहरू छन्। घरेलु चिप निर्माताहरू सबै Fabless कम्पनीहरू हुन्, र वेफर निर्माण र क्षमता आश्वासनमा चुनौतीहरू र निश्चित जोखिमहरू छन्।
स्वायत्त ड्राइभिङ जस्ता कोर कम्प्युटिङ परिदृश्यहरूमा, परम्परागत सामान्य-उद्देश्यीय cpus हरू कम कम्प्युटिङ दक्षताका कारण AI कम्प्युटिङ आवश्यकताहरूमा अनुकूलन गर्न गाह्रो हुन्छन्, र Gpus, FPgas र ASics जस्ता AI चिपहरूको आफ्नै विशेषताहरू सहित किनारा र क्लाउडमा उत्कृष्ट प्रदर्शन हुन्छ र व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। प्रविधि प्रवृत्तिको दृष्टिकोणबाट, GPU छोटो अवधिमा अझै पनि प्रमुख AI चिप हुनेछ, र दीर्घकालीन रूपमा, ASIC अन्तिम दिशा हो। बजार प्रवृत्तिको दृष्टिकोणबाट, AI चिपहरूको विश्वव्यापी मागले द्रुत वृद्धि गति कायम राख्नेछ, र क्लाउड र किनारा चिपहरूमा बढी वृद्धि क्षमता छ, र बजार वृद्धि दर अर्को पाँच वर्षमा ५०% नजिक हुने अपेक्षा गरिएको छ। घरेलु चिप प्रविधिको जग कमजोर भए पनि, AI अनुप्रयोगहरूको द्रुत अवतरणको साथ, AI चिप मागको द्रुत मात्राले स्थानीय चिप उद्यमहरूको प्रविधि र क्षमता वृद्धिको लागि अवसरहरू सिर्जना गर्दछ। स्वायत्त ड्राइभिङमा कम्प्युटिङ शक्ति, ढिलाइ र विश्वसनीयतामा कडा आवश्यकताहरू छन्। हाल, GPU+FPGA समाधानहरू प्रायः प्रयोग गरिन्छ। एल्गोरिदम र डेटा-संचालितको स्थिरताको साथ, ASics ले बजार स्थान प्राप्त गर्ने अपेक्षा गरिएको छ।
शाखा भविष्यवाणी र अप्टिमाइजेसनको लागि CPU चिपमा धेरै ठाउँ चाहिन्छ, जसले कार्य स्विचिङको विलम्बता कम गर्न विभिन्न अवस्थाहरू बचत गर्दछ। यसले यसलाई तर्क नियन्त्रण, सिरियल अपरेशन र सामान्य-प्रकारको डेटा अपरेशनको लागि पनि उपयुक्त बनाउँछ। उदाहरणको रूपमा GPU र CPU लिनुहोस्, CPU को तुलनामा, GPU ले ठूलो संख्यामा कम्प्युटिङ एकाइहरू र लामो पाइपलाइन प्रयोग गर्दछ, केवल एक धेरै सरल नियन्त्रण तर्क र क्यास हटाउँछ। CPU ले क्यासले धेरै ठाउँ मात्र ओगटेको छैन, तर जटिल नियन्त्रण तर्क र धेरै अप्टिमाइजेसन सर्किटहरू पनि छन्, कम्प्युटिङ पावरको तुलनामा यो केवल एक सानो भाग हो।
पावर डोमेन नियन्त्रण चिप
पावर डोमेन नियन्त्रक एक बुद्धिमान पावरट्रेन व्यवस्थापन एकाइ हो। CAN/FLEXRAY सँग प्रसारण व्यवस्थापन, ब्याट्री व्यवस्थापन, अनुगमन अल्टरनेटर नियमन प्राप्त गर्न, मुख्यतया पावरट्रेन अप्टिमाइजेसन र नियन्त्रणको लागि प्रयोग गरिन्छ, जबकि विद्युतीय बुद्धिमान गल्ती निदान बुद्धिमान पावर बचत, बस सञ्चार र अन्य कार्यहरू दुवै।
(१) जागिरका आवश्यकताहरू
पावर डोमेन नियन्त्रण MCU ले निम्न आवश्यकताहरू पूरा गर्न BMS जस्ता पावरमा प्रमुख अनुप्रयोगहरूलाई समर्थन गर्न सक्छ:
· उच्च मुख्य आवृत्ति, मुख्य आवृत्ति ६००MHz~८००MHz
· ४ एमबी र्याम
· उच्च कार्यात्मक सुरक्षा स्तर आवश्यकताहरू, ASIL-D स्तरमा पुग्न सक्छ;
बहु-च्यानल CAN-FD समर्थन गर्नुहोस्;
· २G इथरनेट समर्थन गर्नुहोस्;
· विश्वसनीयता AEC-Q100 ग्रेड१ भन्दा कम छैन;
· फर्मवेयर प्रमाणिकरण प्रकार्य (राष्ट्रिय गोप्य एल्गोरिथ्म) लाई समर्थन गर्नुहोस्;
(२) कार्यसम्पादन आवश्यकताहरू
उच्च प्रदर्शन: उत्पादनले ARM Cortex R5 डुअल-कोर लक-स्टेप CPU र 4MB अन-चिप SRAM लाई अटोमोटिभ अनुप्रयोगहरूको बढ्दो कम्प्युटिङ पावर र मेमोरी आवश्यकताहरूलाई समर्थन गर्न एकीकृत गर्दछ। ARM Cortex-R5F CPU 800MHz सम्म। उच्च सुरक्षा: सवारी साधन विशिष्टता विश्वसनीयता मानक AEC-Q100 ग्रेड 1 मा पुग्छ, र ISO26262 कार्यात्मक सुरक्षा स्तर ASIL D मा पुग्छ। डुअल-कोर लक स्टेप CPU ले 99% सम्म डायग्नोस्टिक कभरेज प्राप्त गर्न सक्छ। निर्मित सूचना सुरक्षा मोड्युलले ट्रु अनियमित संख्या जेनेरेटर, AES, RSA, ECC, SHA, र हार्डवेयर एक्सेलेरेटरहरूलाई एकीकृत गर्दछ जसले राज्य र व्यापार सुरक्षाको सान्दर्भिक मापदण्डहरूको पालना गर्दछ। यी सूचना सुरक्षा प्रकार्यहरूको एकीकरणले सुरक्षित स्टार्टअप, सुरक्षित सञ्चार, सुरक्षित फर्मवेयर अपडेट र अपग्रेड जस्ता अनुप्रयोगहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।
शरीर क्षेत्र नियन्त्रण चिप
शरीरको विभिन्न कार्यहरूको नियन्त्रणको लागि शरीर क्षेत्र मुख्यतया जिम्मेवार हुन्छ। सवारी साधनको विकाससँगै, शरीर क्षेत्र नियन्त्रक पनि बढ्दै गएको छ, नियन्त्रकको लागत घटाउन, सवारी साधनको तौल घटाउन, एकीकरणले अगाडिको भाग, कारको बीचको भाग र कारको पछाडिको भाग, जस्तै पछाडिको ब्रेक लाइट, पछाडिको स्थिति बत्ती, पछाडिको ढोका लक, र डबल स्टे रड एकीकृत एकीकरणलाई कुल नियन्त्रकमा राख्नु आवश्यक छ।
बडी एरिया कन्ट्रोलरले सामान्यतया BCM, PEPS, TPMS, गेटवे र अन्य प्रकार्यहरूलाई एकीकृत गर्दछ, तर यसले सिट समायोजन, रियरभ्यू मिरर नियन्त्रण, वातानुकूलित नियन्त्रण र अन्य कार्यहरू, प्रत्येक एक्चुएटरको व्यापक र एकीकृत व्यवस्थापन, प्रणाली स्रोतहरूको उचित र प्रभावकारी आवंटनलाई पनि विस्तार गर्न सक्छ। बडी एरिया कन्ट्रोलरका कार्यहरू धेरै छन्, जस्तै तल देखाइएको छ, तर यहाँ सूचीबद्ध गरिएकाहरूमा सीमित छैनन्।
(१) जागिरका आवश्यकताहरू
MCU नियन्त्रण चिपहरूको लागि अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्सको मुख्य मागहरू राम्रो स्थिरता, विश्वसनीयता, सुरक्षा, वास्तविक-समय र अन्य प्राविधिक विशेषताहरू, साथै उच्च कम्प्युटिङ प्रदर्शन र भण्डारण क्षमता, र कम पावर खपत सूचकांक आवश्यकताहरू हुन्। बडी एरिया कन्ट्रोलर बिस्तारै विकेन्द्रीकृत कार्यात्मक तैनातीबाट ठूलो नियन्त्रकमा परिवर्तन भएको छ जसले बडी इलेक्ट्रोनिक्सका सबै आधारभूत ड्राइभहरू, कुञ्जी प्रकार्यहरू, बत्तीहरू, ढोकाहरू, विन्डोजहरू, आदिलाई एकीकृत गर्दछ। बडी एरिया कन्ट्रोल सिस्टम डिजाइनले प्रकाश, वाइपर धुने, केन्द्रीय नियन्त्रण ढोका लकहरू, विन्डोज र अन्य नियन्त्रणहरू, PEPS बुद्धिमान कुञ्जीहरू, पावर व्यवस्थापन, आदिलाई एकीकृत गर्दछ। साथै गेटवे CAN, एक्स्टेन्सिबल CANFD र FLEXRAY, LIN नेटवर्क, इथरनेट इन्टरफेस र मोड्युल विकास र डिजाइन प्रविधि।
सामान्यतया, शरीर क्षेत्रमा MCU मुख्य नियन्त्रण चिपको लागि माथि उल्लेखित नियन्त्रण प्रकार्यहरूको कार्य आवश्यकताहरू मुख्यतया कम्प्युटिङ र प्रशोधन प्रदर्शन, कार्यात्मक एकीकरण, सञ्चार इन्टरफेस, र विश्वसनीयताका पक्षहरूमा प्रतिबिम्बित हुन्छन्। विशिष्ट आवश्यकताहरूको सन्दर्भमा, शरीर क्षेत्रमा विभिन्न कार्यात्मक अनुप्रयोग परिदृश्यहरूमा कार्यात्मक भिन्नताहरू, जस्तै पावर विन्डोज, स्वचालित सिटहरू, इलेक्ट्रिक टेलगेट र अन्य शरीर अनुप्रयोगहरूमा कार्यात्मक भिन्नताहरूको कारणले गर्दा, अझै पनि उच्च दक्षता मोटर नियन्त्रण आवश्यकताहरू छन्, त्यस्ता शरीर अनुप्रयोगहरूलाई MCU लाई FOC इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण एल्गोरिथ्म र अन्य प्रकार्यहरू एकीकृत गर्न आवश्यक पर्दछ। थप रूपमा, शरीर क्षेत्रमा विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यहरूमा चिपको इन्टरफेस कन्फिगरेसनको लागि फरक आवश्यकताहरू हुन्छन्। त्यसकारण, सामान्यतया विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यको कार्यात्मक र कार्यसम्पादन आवश्यकताहरू अनुसार शरीर क्षेत्र MCU चयन गर्न आवश्यक हुन्छ, र यस आधारमा, उत्पादन लागत प्रदर्शन, आपूर्ति क्षमता र प्राविधिक सेवा र अन्य कारकहरूलाई व्यापक रूपमा मापन गर्नुहोस्।
(२) कार्यसम्पादन आवश्यकताहरू
शरीर क्षेत्र नियन्त्रण MCU चिपको मुख्य सन्दर्भ सूचकहरू निम्नानुसार छन्:
कार्यसम्पादन: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, निर्मित 8KB निर्देशन क्यास क्यास, समर्थन फ्ल्यास एक्सेलेरेशन युनिट कार्यान्वयन कार्यक्रम 0 पर्खनुहोस्।
ठूलो क्षमताको इन्क्रिप्टेड मेमोरी: ५१२K बाइट्स सम्म eFlash, इन्क्रिप्टेड भण्डारण, विभाजन व्यवस्थापन र डेटा सुरक्षा समर्थन, ECC प्रमाणीकरण समर्थन, १००,००० मेटाउने समय, १० वर्षको डेटा अवधारण; १४४K बाइट्स SRAM, हार्डवेयर समानता समर्थन।
एकीकृत समृद्ध सञ्चार इन्टरफेसहरू: बहु-च्यानल GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP र अन्य इन्टरफेसहरूलाई समर्थन गर्नुहोस्।
एकीकृत उच्च-प्रदर्शन सिम्युलेटर: १२ बिट ५ एमएसपीएस उच्च-गति एडीसी, रेल-टु-रेल स्वतन्त्र परिचालन एम्पलीफायर, उच्च-गति एनालग तुलनाकर्ता, १२ बिट १ एमएसपीएस डीएसी समर्थन; बाह्य इनपुट स्वतन्त्र सन्दर्भ भोल्टेज स्रोत, बहु-च्यानल क्यापेसिटिव टच कुञ्जी समर्थन; उच्च गति डीएमए नियन्त्रक।
आन्तरिक आरसी वा बाह्य क्रिस्टल घडी इनपुट, उच्च विश्वसनीयता रिसेट समर्थन गर्नुहोस्।
बिल्ट-इन क्यालिब्रेसन RTC वास्तविक-समय घडी, समर्थन लीप वर्ष स्थायी क्यालेन्डर, अलार्म घटनाहरू, आवधिक उठ्ने।
उच्च परिशुद्धता समय काउन्टरलाई समर्थन गर्नुहोस्।
हार्डवेयर-स्तर सुरक्षा सुविधाहरू: एन्क्रिप्शन एल्गोरिथ्म हार्डवेयर एक्सेलेरेशन इन्जिन, AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 एल्गोरिथमहरूलाई समर्थन गर्ने; फ्ल्यास भण्डारण इन्क्रिप्शन, बहु-प्रयोगकर्ता विभाजन व्यवस्थापन (MMU), TRNG ट्रु अनियमित संख्या जेनेरेटर, CRC16/32 सञ्चालन; लेखन सुरक्षा (WRP), बहु-पठन सुरक्षा (RDP) स्तरहरू (L0/L1/L2) लाई समर्थन गर्ने; सुरक्षा स्टार्टअपलाई समर्थन गर्ने, कार्यक्रम इन्क्रिप्शन डाउनलोड गर्ने, सुरक्षा अपडेट गर्ने।
घडी विफलता अनुगमन र ध्वंस विरोधी अनुगमनलाई समर्थन गर्नुहोस्।
९६-बिट UID र १२८-बिट UCID।
अत्यधिक भरपर्दो काम गर्ने वातावरण: १.८V ~ ३.६V/-४०℃ ~ १०५℃।
(३) औद्योगिक ढाँचा
बडी एरिया इलेक्ट्रोनिक प्रणाली विदेशी र घरेलु दुवै उद्यमहरूको विकासको प्रारम्भिक चरणमा छ। BCM, PEPS, ढोका र झ्यालहरू, सिट कन्ट्रोलर र अन्य एकल-कार्यात्मक उत्पादनहरू जस्ता विदेशी उद्यमहरूमा गहिरो प्राविधिक संचय छ, जबकि प्रमुख विदेशी कम्पनीहरूसँग उत्पादन लाइनहरूको विस्तृत कभरेज छ, जसले तिनीहरूलाई प्रणाली एकीकरण उत्पादनहरू गर्न जग बसाल्छ। नयाँ ऊर्जा वाहन बडीको प्रयोगमा घरेलु उद्यमहरूको केही फाइदाहरू छन्। BYD लाई उदाहरणको रूपमा लिनुहोस्, BYD को नयाँ ऊर्जा वाहनमा, बडी क्षेत्र बायाँ र दायाँ क्षेत्रहरूमा विभाजित गरिएको छ, र प्रणाली एकीकरणको उत्पादनलाई पुन: व्यवस्थित र परिभाषित गरिएको छ। यद्यपि, बडी एरिया नियन्त्रण चिप्सको सन्दर्भमा, MCU को मुख्य आपूर्तिकर्ता अझै पनि Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST र अन्य अन्तर्राष्ट्रिय चिप निर्माताहरू हुन्, र घरेलु चिप निर्माताहरूको हाल कम बजार हिस्सा छ।
(४) उद्योग अवरोधहरू
सञ्चारको दृष्टिकोणबाट, परम्परागत वास्तुकला-हाइब्रिड वास्तुकला-अन्तिम सवारी साधन कम्प्युटर प्लेटफर्मको विकास प्रक्रिया छ। सञ्चार गतिमा परिवर्तन, साथै उच्च कार्यात्मक सुरक्षाको साथ आधारभूत कम्प्युटिङ पावरको मूल्य घटाउनु प्रमुख कुरा हो, र भविष्यमा आधारभूत नियन्त्रकको इलेक्ट्रोनिक स्तरमा विभिन्न प्रकार्यहरूको अनुकूलतालाई क्रमशः महसुस गर्न सम्भव छ। उदाहरणका लागि, बडी एरिया नियन्त्रकले परम्परागत BCM, PEPS, र रिपल एन्टी-पिन्च प्रकार्यहरूलाई एकीकृत गर्न सक्छ। तुलनात्मक रूपमा भन्नुपर्दा, बडी एरिया कन्ट्रोल चिपको प्राविधिक अवरोधहरू पावर एरिया, ककपिट एरिया, आदि भन्दा कम छन्, र घरेलु चिपहरूले बडी एरियामा ठूलो सफलता हासिल गर्न र बिस्तारै घरेलु प्रतिस्थापन महसुस गर्न नेतृत्व लिने अपेक्षा गरिएको छ। हालका वर्षहरूमा, बडी एरिया अगाडि र पछाडि माउन्टिङ बजारमा घरेलु MCU को विकासको धेरै राम्रो गति रहेको छ।
ककपिट नियन्त्रण चिप
विद्युतीकरण, बुद्धिमत्ता र नेटवर्किङले डोमेन नियन्त्रणको दिशामा अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक र विद्युतीय वास्तुकलाको विकासलाई तीव्र बनाएको छ, र ककपिट पनि सवारी साधन अडियो र भिडियो मनोरञ्जन प्रणालीबाट बुद्धिमान ककपिटमा द्रुत गतिमा विकास भइरहेको छ। ककपिटमा मानव-कम्प्युटर अन्तरक्रिया इन्टरफेस प्रस्तुत गरिएको छ, तर चाहे यो अघिल्लो इन्फोटेनमेन्ट प्रणाली होस् वा हालको बुद्धिमान ककपिट, कम्प्युटिङ गतिको साथ शक्तिशाली SOC हुनुको साथै, यसलाई सवारी साधनसँग डेटा अन्तरक्रियालाई सम्बोधन गर्न उच्च-वास्तविक-समय MCU पनि चाहिन्छ। बुद्धिमान ककपिटमा सफ्टवेयर-परिभाषित सवारी साधनहरू, OTA र Autosar को क्रमिक लोकप्रियताले ककपिटमा MCU स्रोतहरूको आवश्यकताहरू बढ्दो रूपमा उच्च बनाउँछ। विशेष गरी FLASH र RAM क्षमताको बढ्दो मागमा प्रतिबिम्बित, PIN काउन्टको माग पनि बढ्दै गएको छ, थप जटिल कार्यहरूलाई बलियो कार्यक्रम कार्यान्वयन क्षमताहरू चाहिन्छ, तर अझ धनी बस इन्टरफेस पनि छ।
(१) जागिरका आवश्यकताहरू
क्याबिन क्षेत्रमा रहेको MCU ले मुख्यतया प्रणाली पावर व्यवस्थापन, पावर-अन समय व्यवस्थापन, नेटवर्क व्यवस्थापन, निदान, सवारी साधन डेटा अन्तरक्रिया, कुञ्जी, ब्याकलाइट व्यवस्थापन, अडियो DSP/FM मोड्युल व्यवस्थापन, प्रणाली समय व्यवस्थापन र अन्य कार्यहरू पूरा गर्दछ।
MCU स्रोत आवश्यकताहरू:
· मुख्य फ्रिक्वेन्सी र कम्प्युटिङ पावरका केही आवश्यकताहरू हुन्छन्, मुख्य फ्रिक्वेन्सी १०० मेगाहर्ट्जभन्दा कम हुँदैन र कम्प्युटिङ पावर २०० डीएमआईपीएसभन्दा कम हुँदैन;
· फ्ल्यास भण्डारण ठाउँ १ एमबी भन्दा कम हुनुहुँदैन, कोड फ्ल्यास र डेटा फ्ल्यास भौतिक विभाजनको साथ;
· RAM १२८KB भन्दा कम नहुने;
· उच्च कार्यात्मक सुरक्षा स्तर आवश्यकताहरू, ASIL-B स्तरमा पुग्न सक्छ;
बहु-च्यानल ADC समर्थन गर्नुहोस्;
बहु-च्यानल CAN-FD समर्थन गर्नुहोस्;
· सवारी साधन नियमन ग्रेड AEC-Q100 ग्रेड१;
· अनलाइन अपग्रेड (OTA), फ्ल्यास समर्थन डुअल बैंक समर्थन;
सुरक्षित सुरुवातलाई समर्थन गर्न SHE/HSM-लाइट लेभल र माथिको जानकारी इन्क्रिप्शन इन्जिन आवश्यक छ;
· पिन गणना १०० पिन भन्दा कम हुनु हुँदैन;
(२) कार्यसम्पादन आवश्यकताहरू
IO ले फराकिलो भोल्टेज पावर सप्लाई (५.५v~२.७v) लाई समर्थन गर्दछ, IO पोर्टले ओभरभोल्टेज प्रयोगलाई समर्थन गर्दछ;
धेरै सिग्नल इनपुटहरू पावर सप्लाई ब्याट्रीको भोल्टेज अनुसार उतारचढाव हुन्छन्, र ओभरभोल्टेज हुन सक्छ। ओभरभोल्टेजले प्रणाली स्थिरता र विश्वसनीयता सुधार गर्न सक्छ।
स्मृति जीवन:
कारको जीवनचक्र १० वर्षभन्दा बढी हुन्छ, त्यसैले कार MCU प्रोग्राम भण्डारण र डेटा भण्डारणको आयु लामो हुनुपर्छ। प्रोग्राम भण्डारण र डेटा भण्डारणमा छुट्टाछुट्टै भौतिक विभाजनहरू हुनुपर्छ, र प्रोग्राम भण्डारण कम पटक मेटाउन आवश्यक छ, त्यसैले Endurance>१०K, जबकि डेटा भण्डारण धेरै पटक मेटाउन आवश्यक छ, त्यसैले यसलाई मेटाउने समयको ठूलो संख्या हुनुपर्छ। डेटा फ्ल्यास सूचक Endurance>१००K, १५ वर्ष (<१K) हेर्नुहोस्। १० वर्ष (<१००K)।
सञ्चार बस इन्टरफेस;
सवारी साधनमा बस सञ्चार भार बढ्दै गइरहेको छ, त्यसैले परम्परागत CAN CAN ले अब सञ्चार माग पूरा गर्न सक्दैन, उच्च-गतिको CAN-FD बसको माग बढ्दै गइरहेको छ, CAN-FD लाई समर्थन गर्नु बिस्तारै MCU मानक बनेको छ।
(३) औद्योगिक ढाँचा
हाल, घरेलु स्मार्ट केबिन MCU को अनुपात अझै पनि धेरै कम छ, र मुख्य आपूर्तिकर्ताहरू अझै पनि NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip र अन्य अन्तर्राष्ट्रिय MCU निर्माताहरू हुन्। धेरै घरेलु MCU निर्माताहरू लेआउटमा छन्, बजार प्रदर्शन हेर्न बाँकी छ।
(४) उद्योग अवरोधहरू
बुद्धिमान क्याबिन कार नियमन स्तर र कार्यात्मक सुरक्षा स्तर अपेक्षाकृत धेरै उच्च छैन, मुख्यतया ज्ञानको संचय र निरन्तर उत्पादन पुनरावृत्ति र सुधारको आवश्यकताको कारणले। साथै, घरेलु कारखानाहरूमा धेरै MCU उत्पादन लाइनहरू नभएको कारणले गर्दा, प्रक्रिया अपेक्षाकृत पछाडि छ, र राष्ट्रिय उत्पादन आपूर्ति श्रृंखला प्राप्त गर्न समय लाग्छ, र लागत बढी हुन सक्छ, र अन्तर्राष्ट्रिय निर्माताहरूसँग प्रतिस्पर्धाको दबाब बढी छ।
घरेलु नियन्त्रण चिपको प्रयोग
कार नियन्त्रण चिपहरू मुख्यतया कार MCU मा आधारित छन्, घरेलु अग्रणी उद्यमहरू जस्तै Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Zhaoyi Innovation, Jiefa Technology, Xinchi Technology, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, National Technology, आदि, सबैसँग कार-स्केल MCU उत्पादन अनुक्रमहरू, बेन्चमार्क विदेशी विशाल उत्पादनहरू छन्, हाल ARM वास्तुकलामा आधारित छन्। केही उद्यमहरूले RISC-V वास्तुकलाको अनुसन्धान र विकास पनि गरेका छन्।
हाल, घरेलु सवारी साधन नियन्त्रण डोमेन चिप मुख्यतया अटोमोटिभ फ्रन्ट लोडिङ बजारमा प्रयोग गरिन्छ, र यसलाई बडी डोमेन र इन्फोटेनमेन्ट डोमेनमा कारमा लागू गरिएको छ, जबकि चेसिस, पावर डोमेन र अन्य क्षेत्रहरूमा, यो अझै पनि stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments, र Microchip Semiconductor जस्ता विदेशी चिप दिग्गजहरूको प्रभुत्वमा छ, र केही घरेलु उद्यमहरूले मात्र ठूलो उत्पादन अनुप्रयोगहरू महसुस गरेका छन्। हाल, घरेलु चिप निर्माता Chipchi ले अप्रिल २०२२ मा ARM Cortex-R5F मा आधारित उच्च-प्रदर्शन नियन्त्रण चिप E3 श्रृंखला उत्पादनहरू जारी गर्नेछ, कार्यात्मक सुरक्षा स्तर ASIL D मा पुग्नेछ, AEC-Q100 ग्रेड १ लाई समर्थन गर्ने तापमान स्तर, CPU आवृत्ति ८००MHz सम्म, ६ CPU कोर सम्म। यो अवस्थित मास प्रोडक्सन भेहिकल गेज MCU मा उच्चतम प्रदर्शन उत्पादन हो, जसले घरेलु उच्च-अन्त उच्च सुरक्षा स्तरको सवारी साधन गेज MCU बजारमा रहेको खाडल भर्छ, उच्च प्रदर्शन र उच्च विश्वसनीयताका साथ, BMS, ADAS, VCU, बाइ-वायर चेसिस, उपकरण, HUD, इन्टेलिजेन्ट रियरभ्यू मिरर र अन्य मुख्य सवारी नियन्त्रण क्षेत्रहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। १०० भन्दा बढी ग्राहकहरूले GAC, Geely, आदि सहित उत्पादन डिजाइनको लागि E3 अपनाएका छन्।
घरेलु नियन्त्रक कोर उत्पादनहरूको प्रयोग
पोस्ट समय: जुलाई-१९-२०२३
