Un véhicule à carburant traditionnel nécessite environ 500 à 600 puces, et environ 1 000 voitures mixtes légères, hybrides rechargeables et véhicules purement électriques nécessitent au moins 2 000 puces.
Cela signifie que dans le processus de développement rapide des véhicules électriques intelligents, non seulement la demande de puces de processus avancées a continué d'augmenter, mais la demande de puces traditionnelles continuera également d'augmenter.C'est le MCU.En plus de l'augmentation du nombre de vélos, le contrôleur de domaine entraîne également une nouvelle demande en matière de MCU de haute sécurité, de haute fiabilité et de puissance de calcul élevée.
MCU, MicroController Unit, connu sous le nom de micro-ordinateur à puce unique/microcontrôleur/micro-ordinateur à puce unique, intègre le processeur, la mémoire et les fonctions périphériques sur une seule puce pour former un ordinateur au niveau de la puce avec fonction de contrôle.Il est principalement utilisé pour réaliser le traitement et le contrôle du signal.Le cœur du système de contrôle intelligent.
Les microcontrôleurs et l'électronique automobile, l'industrie, les ordinateurs et les réseaux, l'électronique grand public, les appareils électroménagers et l'Internet des objets sont étroitement liés à nos vies.L'électronique automobile est le plus grand marché de l'électronique automobile, et les électrons des voitures représentent 33 % à l'échelle mondiale.
Structure du microcontrôleur
Le MCU est principalement composé d'un processeur central, d'une mémoire (ROM et RAM), d'une interface E/S d'entrée et de sortie, d'un port série, d'un compteur, etc.
CPU: L'unité centrale de traitement, un processeur central, est le composant principal du MCU.Les composants peuvent compléter l'opération logique arithmétique des données, le traitement des variables binaires et l'opération de transmission de données.Les parties de contrôle coordonnent le travail conformément à un certain temps de manière séquentielle pour analyser et exécuter les instructions.
ROM: La mémoire en lecture seule est une mémoire de programme utilisée pour stocker les programmes écrits par les fabricants.Les informations sont lues de manière non destructive.Essence
RAM: Random Access Memory, est une mémoire de données qui échange directement des données avec le CPU, et les données ne peuvent pas être conservées après une coupure de courant.Le programme peut être écrit et lu à tout moment lors de son exécution, ce qui est généralement utilisé comme support de stockage de données temporaire pour les systèmes d'exploitation ou d'autres programmes en cours d'exécution.
La relation entre le CPU et le MCU :
Le CPU est au cœur du contrôle opérationnel.En plus du processeur, le MCU contient également de la ROM ou de la RAM, qui est une puce au niveau de la puce.Les plus courants sont les SOC (System On Chip), appelés puces au niveau du système qui peuvent stocker et exécuter du code au niveau du système, exécuter QNX, Linux et d'autres systèmes d'exploitation, y compris plusieurs unités de processeur (CPU+GPU +DSP+NPU+stockage). +unité d'interface).
Chiffres du MCU
Le nombre fait référence à la largeur du MCU pour chaque traitement de données.Plus le nombre de chiffres est élevé, plus la capacité de traitement des données du MCU est forte.À l'heure actuelle, les plus importants sont ceux à 8, 16 et 32 chiffres, dont 32 bits représentent la majeure partie et croissent rapidement.
Dans les applications électroniques automobiles, le coût des MCU 8 bits est faible et facile à développer.À l’heure actuelle, il est principalement utilisé pour des commandes relativement simples, comme l’éclairage, l’eau de pluie, les fenêtres, les sièges et les portes.Cependant, pour des aspects plus complexes, tels que l'affichage des instruments, les systèmes d'information de divertissement du véhicule, les systèmes de contrôle de puissance, le châssis, les systèmes d'aide à la conduite, etc., principalement 32 bits, et l'évolution itérative de l'électrification, de l'intelligence et des réseaux automobiles, la puissance de calcul les exigences en matière de MCU sont également de plus en plus élevées.
Authentification de voiture MCU
Avant que le fournisseur de MCU n'entre dans le système de chaîne d'approvisionnement OEM, il est généralement nécessaire d'obtenir trois certifications majeures : la phase de conception doit suivre la norme de sécurité fonctionnelle ISO 26262, la phase de flux et de conditionnement doit suivre les normes AEC-Q001 ~ 004 et IATF16949, comme ainsi que pendant la phase de test de certification. Suivez AEC-Q100/Q104.
Parmi eux, la norme ISO 26262 définit les quatre niveaux de sécurité d'ASIL, de faible à élevé, A, B, C et D ;L'AEC-Q100 est divisé en quatre niveaux de fiabilité, de faible à élevé, respectivement 3, 2, 1 et 0, 3, 2, 1 et 0. Essence La certification de la série AEC-Q100 prend généralement 1 à 2 ans, tandis que la La certification ISO 26262 est plus difficile et le cycle est plus long.
L'application du MCU dans l'industrie des véhicules électriques intelligents
L'application du MCU dans l'industrie automobile est très large.Par exemple, la table avant est l'application des accessoires de carrosserie, des systèmes d'alimentation, du châssis, du divertissement d'informations sur le véhicule et de la conduite intelligente.Avec l'avènement de l'ère des véhicules électriques intelligents, la demande des gens pour les produits MCU sera encore plus forte.
Électricité :
1. Système de gestion de batterie BMS: BMS doit contrôler la charge et la décharge, la température et l'équilibrage de la batterie.La carte de commande principale nécessite un MCU, et chaque console esclave nécessite également un MCU ;
2.Contrôleur de véhicule VCU: La gestion de l'énergie des véhicules électriques doit augmenter le contrôleur du véhicule, et en même temps il est équipé de MCU haut de gamme 32 bits, qui sont différents des plans de chaque usine ;
3.Contrôleur de moteur/contrôleur de boîte de vitesses: remplacement de stock, contrôle de l'onduleur de véhicule électrique MCU contrôleur de moteur de véhicule à huile alternative.En raison de la vitesse élevée du moteur, le réducteur doit être ralenti.Le contrôleur de boîte de vitesses.
Intelligence:
1. À l’heure actuelle, le marché automobile national en est encore au stade de pénétration à grande vitesse L2.Du point de vue global des coûts et des performances, l'OEM augmente la fonction ADAS en adoptant toujours une architecture distribuée.Avec l'augmentation du taux de chargement, le MCU du traitement des informations du capteur augmente également en conséquence.
2. En raison du nombre croissant de fonctions du cockpit, le rôle des nouvelles puces à énergie plus élevée devient de plus en plus important et le statut MCU correspondant a diminué.
Artisanat
Le MCU lui-même a des exigences prioritaires en matière de puissance de calcul et n'a pas d'exigences élevées en matière de processus avancés.Dans le même temps, son stockage intégré lui-même limite également l’amélioration du processus MCU.Utilisez le processus 28 nm avec les produits MCU.Les spécifications de la réglementation automobile concernent principalement des tranches de 8 pouces.Certains constructeurs, notamment IDM, ont commencé à se transplanter sur une plateforme 12 pouces.
Les processus actuels en 28 nm et 40 nm constituent le courant dominant du marché.
Entreprises typiques en Suisse et à l'étranger
Comparé aux MCU de consommation et de qualité industrielle, le MCU au niveau de la voiture a des exigences plus élevées en termes d'environnement de fonctionnement, de fiabilité et de cycle d'approvisionnement.De plus, il est difficile d'y pénétrer, de sorte que la structure du marché du MCU est généralement relativement concentrée.En 2021, les cinq plus grandes sociétés MCU au monde représentaient 82 %.
À l'heure actuelle, le MCU chinois au niveau automobile est encore dans la période d'introduction et la chaîne d'approvisionnement a un grand potentiel d'alternative foncière et nationale.
Heure de publication : 08 juillet 2023