नियंत्रण वर्ग चिप परिचय
कंट्रोल चिप मुख्यतः MCU (मायक्रोकंट्रोलर युनिट) चा संदर्भ देते, म्हणजेच, मायक्रोकंट्रोलर, ज्याला सिंगल चिप देखील म्हणतात, CPU वारंवारता आणि स्पेसिफिकेशन योग्यरित्या कमी करणे आणि मेमरी, टाइमर, A/D रूपांतरण, घड्याळ, I/O पोर्ट आणि सिरीयल कम्युनिकेशन आणि इतर फंक्शनल मॉड्यूल्स आणि इंटरफेस एकाच चिपवर एकत्रित करणे. टर्मिनल कंट्रोल फंक्शन लक्षात घेता, त्यात उच्च कार्यक्षमता, कमी वीज वापर, प्रोग्राम करण्यायोग्य आणि उच्च लवचिकता असे फायदे आहेत.
वाहन गेज पातळीचा MCU आकृती
ऑटोमोटिव्ह हे MCU चे एक अतिशय महत्त्वाचे अनुप्रयोग क्षेत्र आहे, IC इनसाइट्सच्या डेटानुसार, २०१९ मध्ये, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये जागतिक MCU अनुप्रयोग सुमारे ३३% होता. हाय-एंड मॉडेल्समध्ये प्रत्येक कारद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या MCUS ची संख्या १०० च्या जवळपास आहे, ड्रायव्हिंग संगणक, LCD उपकरणे, इंजिन, चेसिस, कारमधील मोठ्या आणि लहान घटकांना MCU नियंत्रणाची आवश्यकता असते.
सुरुवातीच्या काळात, 8-बिट आणि 16-बिट MCUS प्रामुख्याने ऑटोमोबाईलमध्ये वापरले जात होते, परंतु ऑटोमोबाईल इलेक्ट्रोनायझेशन आणि बुद्धिमत्तेच्या सतत वाढीसह, आवश्यक असलेल्या MCUS ची संख्या आणि गुणवत्ता देखील वाढत आहे. सध्या, ऑटोमोटिव्ह MCUS मध्ये 32-बिट MCUS चे प्रमाण सुमारे 60% पर्यंत पोहोचले आहे, ज्यापैकी ARM चे कॉर्टेक्स सिरीज कर्नल, त्याच्या कमी किमतीमुळे आणि उत्कृष्ट पॉवर कंट्रोलमुळे, ऑटोमोटिव्ह MCU उत्पादकांची मुख्य प्रवाहातील निवड आहे.
ऑटोमोटिव्ह एमसीयूच्या मुख्य पॅरामीटर्समध्ये ऑपरेटिंग व्होल्टेज, ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी, फ्लॅश आणि रॅम क्षमता, टाइमर मॉड्यूल आणि चॅनेल नंबर, एडीसी मॉड्यूल आणि चॅनेल नंबर, सिरीयल कम्युनिकेशन इंटरफेस प्रकार आणि नंबर, इनपुट आणि आउटपुट आय/ओ पोर्ट नंबर, ऑपरेटिंग तापमान, पॅकेज फॉर्म आणि फंक्शनल सेफ्टी लेव्हल यांचा समावेश आहे.
CPU बिट्सने विभागलेले, ऑटोमोटिव्ह MCUS प्रामुख्याने 8 बिट्स, 16 बिट्स आणि 32 बिट्समध्ये विभागले जाऊ शकते. प्रक्रिया अपग्रेडसह, 32-बिट MCUS ची किंमत कमी होत चालली आहे आणि ती आता मुख्य प्रवाहात आली आहे आणि ती हळूहळू भूतकाळात 8/16-बिट MCUS द्वारे वर्चस्व असलेल्या अनुप्रयोगांची आणि बाजारपेठांची जागा घेत आहे.
जर अॅप्लिकेशन फील्डनुसार विभागले गेले तर ऑटोमोटिव्ह MCU ला बॉडी डोमेन, पॉवर डोमेन, चेसिस डोमेन, कॉकपिट डोमेन आणि इंटेलिजेंट ड्रायव्हिंग डोमेनमध्ये विभागले जाऊ शकते. कॉकपिट डोमेन आणि इंटेलिजेंट ड्राइव्ह डोमेनसाठी, MCU मध्ये उच्च संगणकीय शक्ती आणि CAN FD आणि इथरनेट सारखे हाय-स्पीड बाह्य संप्रेषण इंटरफेस असणे आवश्यक आहे. बॉडी डोमेनला मोठ्या संख्येने बाह्य संप्रेषण इंटरफेस देखील आवश्यक आहेत, परंतु MCU च्या संगणकीय शक्ती आवश्यकता तुलनेने कमी आहेत, तर पॉवर डोमेन आणि चेसिस डोमेनला उच्च ऑपरेटिंग तापमान आणि कार्यात्मक सुरक्षा पातळी आवश्यक आहेत.
चेसिस डोमेन कंट्रोल चिप
चेसिस डोमेन वाहन चालविण्याशी संबंधित आहे आणि त्यात ट्रान्समिशन सिस्टम, ड्रायव्हिंग सिस्टम, स्टीअरिंग सिस्टम आणि ब्रेकिंग सिस्टम यांचा समावेश आहे. हे स्टीअरिंग, ब्रेकिंग, शिफ्टिंग, थ्रॉटल आणि सस्पेंशन सिस्टम या पाच उपप्रणालींनी बनलेले आहे. ऑटोमोबाईल इंटेलिजेंसच्या विकासासह, धारणा ओळखणे, निर्णय नियोजन आणि बुद्धिमान वाहनांचे नियंत्रण अंमलबजावणी हे चेसिस डोमेनचे मुख्य प्रणाली आहेत. स्टीअरिंग-बाय-वायर आणि ड्राइव्ह-बाय-वायर हे स्वयंचलित ड्रायव्हिंगच्या कार्यकारी समाप्तीसाठी मुख्य घटक आहेत.
(१) नोकरीच्या आवश्यकता
चेसिस डोमेन ECU उच्च-कार्यक्षमता, स्केलेबल फंक्शनल सेफ्टी प्लॅटफॉर्म वापरते आणि सेन्सर क्लस्टरिंग आणि मल्टी-अॅक्सिस इनर्शियल सेन्सर्सना समर्थन देते. या अनुप्रयोग परिस्थितीवर आधारित, चेसिस डोमेन MCU साठी खालील आवश्यकता प्रस्तावित केल्या आहेत:
· उच्च वारंवारता आणि उच्च संगणकीय शक्ती आवश्यकता, मुख्य वारंवारता 200MHz पेक्षा कमी नाही आणि संगणकीय शक्ती 300DMIPS पेक्षा कमी नाही.
· फ्लॅश स्टोरेज स्पेस 2MB पेक्षा कमी नाही, कोड फ्लॅश आणि डेटा फ्लॅश फिजिकल पार्टिशनसह;
· रॅम ५१२ केबी पेक्षा कमी नाही;
· उच्च कार्यात्मक सुरक्षा पातळी आवश्यकता, ASIL-D पातळीपर्यंत पोहोचू शकते;
· १२-बिट अचूक ADC ला समर्थन द्या;
· ३२-बिट उच्च अचूकता, उच्च सिंक्रोनाइझेशन टाइमरला समर्थन द्या;
· मल्टी-चॅनेल CAN-FD ला समर्थन द्या;
· १००M पेक्षा कमी नाही इथरनेटला सपोर्ट;
· विश्वसनीयता AEC-Q100 ग्रेड1 पेक्षा कमी नाही;
· ऑनलाइन अपग्रेड (OTA) ला समर्थन द्या;
· फर्मवेअर पडताळणी कार्य (राष्ट्रीय गुप्त अल्गोरिदम) ला समर्थन द्या;
(२) कामगिरी आवश्यकता
· कर्नल भाग:
I. कोर फ्रिक्वेन्सी: म्हणजेच, कर्नल कार्यरत असताना घड्याळ वारंवारता, जी कर्नल डिजिटल पल्स सिग्नल ऑसिलेशनची गती दर्शवण्यासाठी वापरली जाते आणि मुख्य फ्रिक्वेन्सी थेट कर्नलच्या गणना गतीचे प्रतिनिधित्व करू शकत नाही. कर्नल ऑपरेशन गती कर्नल पाइपलाइन, कॅशे, सूचना संच इत्यादींशी देखील संबंधित आहे.
II. संगणकीय शक्ती: DMIPS चा वापर सहसा मूल्यांकनासाठी केला जाऊ शकतो. DMIPS हे एक युनिट आहे जे MCU इंटिग्रेटेड बेंचमार्क प्रोग्रामची चाचणी घेतल्यावर त्याची सापेक्ष कामगिरी मोजते.
· मेमरी पॅरामीटर्स:
I. कोड मेमरी: कोड साठवण्यासाठी वापरली जाणारी मेमरी;
II. डेटा मेमरी: डेटा साठवण्यासाठी वापरली जाणारी मेमरी;
III.RAM: तात्पुरता डेटा आणि कोड साठवण्यासाठी वापरली जाणारी मेमरी.
· कम्युनिकेशन बस: ऑटोमोबाईल स्पेशल बस आणि पारंपारिक कम्युनिकेशन बससह;
· उच्च-परिशुद्धता असलेले परिधीय उपकरणे;
· ऑपरेटिंग तापमान;
(३) औद्योगिक नमुना
वेगवेगळ्या ऑटोमेकर्सनी वापरलेल्या इलेक्ट्रिकल आणि इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चरमध्ये बदल होत असल्याने, चेसिस डोमेनसाठी घटक आवश्यकता वेगवेगळ्या असतील. एकाच कार कारखान्यातील वेगवेगळ्या मॉडेल्सच्या वेगवेगळ्या कॉन्फिगरेशनमुळे, चेसिस क्षेत्राची ECU निवड वेगळी असेल. या फरकांमुळे चेसिस डोमेनसाठी वेगवेगळ्या MCU आवश्यकता निर्माण होतील. उदाहरणार्थ, होंडा अकॉर्ड तीन चेसिस डोमेन MCU चिप्स वापरते आणि ऑडी Q7 सुमारे 11 चेसिस डोमेन MCU चिप्स वापरते. 2021 मध्ये, चिनी ब्रँड पॅसेंजर कारचे उत्पादन सुमारे 10 दशलक्ष आहे, ज्यापैकी सायकल चेसिस डोमेन MCUS ची सरासरी मागणी 5 आहे आणि एकूण बाजारपेठ सुमारे 50 दशलक्षांपर्यंत पोहोचली आहे. चेसिस डोमेनमध्ये MCUS चे मुख्य पुरवठादार Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI आणि ST आहेत. चेसिस डोमेन MCUS साठी हे पाच आंतरराष्ट्रीय सेमीकंडक्टर विक्रेते 99% पेक्षा जास्त बाजारपेठेचे प्रतिनिधित्व करतात.
(४) उद्योगातील अडथळे
मुख्य तांत्रिक दृष्टिकोनातून, चेसिस डोमेनचे घटक जसे की EPS, EPB, ESC हे ड्रायव्हरच्या जीवन सुरक्षेशी जवळून संबंधित आहेत, म्हणून चेसिस डोमेन MCU ची कार्यात्मक सुरक्षा पातळी खूप उच्च आहे, मुळात ASIL-D पातळी आवश्यकता. MCU ची ही कार्यात्मक सुरक्षा पातळी चीनमध्ये रिक्त आहे. कार्यात्मक सुरक्षा पातळी व्यतिरिक्त, चेसिस घटकांच्या अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये MCU वारंवारता, संगणकीय शक्ती, मेमरी क्षमता, परिधीय कामगिरी, परिधीय अचूकता आणि इतर पैलूंसाठी खूप उच्च आवश्यकता आहेत. चेसिस डोमेन MCU ने एक अतिशय उच्च उद्योग अडथळा निर्माण केला आहे, ज्याला आव्हान देण्यासाठी आणि तोडण्यासाठी घरगुती MCU उत्पादकांची आवश्यकता आहे.
पुरवठा साखळीच्या बाबतीत, चेसिस डोमेन घटकांच्या नियंत्रण चिपसाठी उच्च वारंवारता आणि उच्च संगणकीय शक्तीच्या आवश्यकतांमुळे, वेफर उत्पादनाच्या प्रक्रियेसाठी आणि प्रक्रियेसाठी तुलनेने उच्च आवश्यकता पुढे ठेवल्या जातात. सध्या, असे दिसते की 200MHz वरील MCU वारंवारता आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी किमान 55nm प्रक्रिया आवश्यक आहे. या संदर्भात, देशांतर्गत MCU उत्पादन लाइन पूर्ण झालेली नाही आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन पातळीपर्यंत पोहोचलेली नाही. आंतरराष्ट्रीय सेमीकंडक्टर उत्पादकांनी मुळात IDM मॉडेल स्वीकारले आहे, वेफर फाउंड्रीच्या बाबतीत, सध्या फक्त TSMC, UMC आणि GF कडे संबंधित क्षमता आहेत. देशांतर्गत चिप उत्पादक सर्व Fabless कंपन्या आहेत आणि वेफर उत्पादन आणि क्षमता हमीमध्ये आव्हाने आणि काही जोखीम आहेत.
ऑटोनॉमस ड्रायव्हिंगसारख्या मुख्य संगणकीय परिस्थितींमध्ये, पारंपारिक सामान्य-उद्देशीय सीपीयू त्यांच्या कमी संगणकीय कार्यक्षमतेमुळे एआय संगणकीय आवश्यकतांनुसार जुळवून घेणे कठीण असतात आणि जीपीयू, एफपीजीएस आणि एएसआयएस सारख्या एआय चिप्स त्यांच्या स्वतःच्या वैशिष्ट्यांसह एज आणि क्लाउडवर उत्कृष्ट कामगिरी करतात आणि मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जातात. तंत्रज्ञानाच्या ट्रेंडच्या दृष्टिकोनातून, GPU अजूनही अल्पावधीत प्रबळ एआय चिप असेल आणि दीर्घकाळात, ASIC ही अंतिम दिशा आहे. बाजारातील ट्रेंडच्या दृष्टिकोनातून, एआय चिप्सची जागतिक मागणी जलद वाढीची गती राखेल आणि क्लाउड आणि एज चिप्समध्ये वाढीची क्षमता जास्त असेल आणि पुढील पाच वर्षांत बाजारातील वाढीचा दर 50% च्या जवळ असण्याची अपेक्षा आहे. जरी देशांतर्गत चिप तंत्रज्ञानाचा पाया कमकुवत असला तरी, एआय अनुप्रयोगांच्या जलद लँडिंगसह, एआय चिप मागणीचे जलद प्रमाण स्थानिक चिप उपक्रमांच्या तंत्रज्ञान आणि क्षमता वाढीसाठी संधी निर्माण करते. ऑटोनॉमस ड्रायव्हिंगमध्ये संगणकीय शक्ती, विलंब आणि विश्वासार्हतेवर कठोर आवश्यकता आहेत. सध्या, जीपीयू+एफपीजीए सोल्यूशन्स बहुतेकदा वापरले जातात. अल्गोरिदम आणि डेटा-चालित स्थिरतेसह, एएसआयसीला बाजारपेठेत जागा मिळण्याची अपेक्षा आहे.
शाखा अंदाज आणि ऑप्टिमायझेशनसाठी CPU चिपवर भरपूर जागा आवश्यक आहे, ज्यामुळे टास्क स्विचिंगची विलंबता कमी करण्यासाठी विविध स्थिती वाचतात. यामुळे ते लॉजिक कंट्रोल, सिरीयल ऑपरेशन आणि सामान्य-प्रकारच्या डेटा ऑपरेशनसाठी अधिक योग्य बनते. GPU आणि CPU चे उदाहरण घ्या, CPU च्या तुलनेत, GPU मोठ्या संख्येने संगणकीय युनिट्स आणि एक लांब पाइपलाइन वापरते, फक्त एक अतिशय साधे नियंत्रण लॉजिक वापरते आणि कॅशे काढून टाकते. CPU केवळ कॅशेने भरपूर जागा व्यापत नाही, तर त्यात जटिल नियंत्रण लॉजिक आणि अनेक ऑप्टिमायझेशन सर्किट देखील आहेत, संगणकीय शक्तीच्या तुलनेत हा फक्त एक छोटासा भाग आहे.
पॉवर डोमेन कंट्रोल चिप
पॉवर डोमेन कंट्रोलर हे एक इंटेलिजेंट पॉवरट्रेन मॅनेजमेंट युनिट आहे. CAN/FLEXRAY सह ट्रान्समिशन मॅनेजमेंट, बॅटरी मॅनेजमेंट, मॉनिटरिंग अल्टरनेटर रेग्युलेशन साध्य करण्यासाठी, मुख्यतः पॉवरट्रेन ऑप्टिमायझेशन आणि कंट्रोलसाठी वापरले जाते, तर इलेक्ट्रिकल इंटेलिजेंट फॉल्ट डायग्नोसिस इंटेलिजेंट पॉवर सेव्हिंग, बस कम्युनिकेशन आणि इतर फंक्शन्स दोन्हीसाठी वापरले जाते.
(१) नोकरीच्या आवश्यकता
पॉवर डोमेन कंट्रोल एमसीयू खालील आवश्यकतांसह बीएमएस सारख्या पॉवरमधील प्रमुख अनुप्रयोगांना समर्थन देऊ शकते:
· उच्च मुख्य वारंवारता, मुख्य वारंवारता 600MHz~800MHz
· रॅम ४ एमबी
· उच्च कार्यात्मक सुरक्षा पातळी आवश्यकता, ASIL-D पातळीपर्यंत पोहोचू शकते;
· मल्टी-चॅनेल CAN-FD ला समर्थन द्या;
· 2G इथरनेटला समर्थन द्या;
· विश्वसनीयता AEC-Q100 ग्रेड1 पेक्षा कमी नाही;
· फर्मवेअर पडताळणी कार्य (राष्ट्रीय गुप्त अल्गोरिदम) ला समर्थन द्या;
(२) कामगिरी आवश्यकता
उच्च कार्यक्षमता: ऑटोमोटिव्ह अनुप्रयोगांच्या वाढत्या संगणकीय शक्ती आणि मेमरी आवश्यकतांना समर्थन देण्यासाठी उत्पादन ARM कॉर्टेक्स R5 ड्युअल-कोर लॉक-स्टेप CPU आणि 4MB ऑन-चिप SRAM एकत्रित करते. 800MHz पर्यंत ARM कॉर्टेक्स-R5F CPU. उच्च सुरक्षा: वाहन स्पेसिफिकेशन विश्वसनीयता मानक AEC-Q100 ग्रेड 1 पर्यंत पोहोचते आणि ISO26262 कार्यात्मक सुरक्षा पातळी ASIL D पर्यंत पोहोचते. ड्युअल-कोर लॉक स्टेप CPU 99% पर्यंत निदान कव्हरेज प्राप्त करू शकते. बिल्ट-इन माहिती सुरक्षा मॉड्यूल खरे रँडम नंबर जनरेटर, AES, RSA, ECC, SHA आणि हार्डवेअर एक्सीलरेटर एकत्रित करते जे राज्य आणि व्यवसाय सुरक्षेच्या संबंधित मानकांचे पालन करतात. या माहिती सुरक्षा कार्यांचे एकत्रीकरण सुरक्षित स्टार्टअप, सुरक्षित संप्रेषण, सुरक्षित फर्मवेअर अपडेट आणि अपग्रेड सारख्या अनुप्रयोगांच्या गरजा पूर्ण करू शकते.
बॉडी एरिया कंट्रोल चिप
शरीराच्या विविध कार्यांच्या नियंत्रणासाठी शरीर क्षेत्र प्रामुख्याने जबाबदार असते. वाहनाच्या विकासासोबत, शरीर क्षेत्र नियंत्रक देखील अधिकाधिक होत आहे, कंट्रोलरची किंमत कमी करण्यासाठी, वाहनाचे वजन कमी करण्यासाठी, इंटिग्रेशनसाठी सर्व कार्यात्मक उपकरणे, पुढील भागापासून, कारच्या मधल्या भागापासून आणि कारच्या मागील भागापर्यंत, जसे की मागील ब्रेक लाईट, मागील पोझिशन लाईट, मागील दरवाजा लॉक आणि अगदी डबल स्टे रॉड युनिफाइड इंटिग्रेशन, संपूर्ण कंट्रोलरमध्ये ठेवणे आवश्यक आहे.
बॉडी एरिया कंट्रोलर सामान्यतः बीसीएम, पीईपीएस, टीपीएमएस, गेटवे आणि इतर फंक्शन्स एकत्रित करतो, परंतु सीट अॅडजस्टमेंट, रीअरव्ह्यू मिरर कंट्रोल, एअर कंडिशनिंग कंट्रोल आणि इतर फंक्शन्स, प्रत्येक अ‍ॅक्च्युएटरचे सर्वसमावेशक आणि एकत्रित व्यवस्थापन, सिस्टम रिसोर्सेसचे वाजवी आणि प्रभावी वाटप देखील वाढवू शकतो. खाली दाखवल्याप्रमाणे, बॉडी एरिया कंट्रोलरची फंक्शन्स असंख्य आहेत, परंतु येथे सूचीबद्ध केलेल्यांपुरती मर्यादित नाहीत.
(१) नोकरीच्या आवश्यकता
एमसीयू कंट्रोल चिप्ससाठी ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्सच्या मुख्य मागण्या म्हणजे चांगली स्थिरता, विश्वासार्हता, सुरक्षा, रिअल-टाइम आणि इतर तांत्रिक वैशिष्ट्ये, तसेच उच्च संगणकीय कामगिरी आणि साठवण क्षमता आणि कमी वीज वापर निर्देशांक आवश्यकता. बॉडी एरिया कंट्रोलर हळूहळू विकेंद्रित फंक्शनल डिप्लॉयमेंटमधून मोठ्या कंट्रोलरमध्ये बदलला आहे जो बॉडी इलेक्ट्रॉनिक्सच्या सर्व मूलभूत ड्राइव्ह, की फंक्शन्स, लाईट्स, दरवाजे, खिडक्या इत्यादींना एकत्रित करतो. बॉडी एरिया कंट्रोल सिस्टम डिझाइनमध्ये लाइटिंग, वायपर वॉशिंग, सेंट्रल कंट्रोल डोअर लॉक, विंडोज आणि इतर नियंत्रणे, पीईपीएस इंटेलिजेंट की, पॉवर मॅनेजमेंट इत्यादींचा समावेश आहे. तसेच गेटवे कॅन, एक्सटेन्सिबल कॅनएफडी आणि फ्लेक्सरे, लिन नेटवर्क, इथरनेट इंटरफेस आणि मॉड्यूल डेव्हलपमेंट आणि डिझाइन तंत्रज्ञान.
सर्वसाधारणपणे, बॉडी एरियामधील MCU मुख्य कंट्रोल चिपसाठी वर नमूद केलेल्या कंट्रोल फंक्शन्सच्या कामाच्या आवश्यकता प्रामुख्याने संगणकीय आणि प्रक्रिया कार्यप्रदर्शन, कार्यात्मक एकत्रीकरण, संप्रेषण इंटरफेस आणि विश्वासार्हतेच्या पैलूंमध्ये प्रतिबिंबित होतात. विशिष्ट आवश्यकतांच्या बाबतीत, पॉवर विंडोज, ऑटोमॅटिक सीट्स, इलेक्ट्रिक टेलगेट आणि इतर बॉडी अॅप्लिकेशन्ससारख्या बॉडी एरियामधील वेगवेगळ्या फंक्शनल अॅप्लिकेशन परिस्थितींमध्ये कार्यात्मक फरकांमुळे, अजूनही उच्च कार्यक्षमता मोटर नियंत्रण आवश्यकता आहेत, अशा बॉडी अॅप्लिकेशन्सना MCU ला FOC इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल अल्गोरिथम आणि इतर फंक्शन्स एकत्रित करण्याची आवश्यकता असते. याव्यतिरिक्त, बॉडी एरियामधील वेगवेगळ्या अॅप्लिकेशन परिस्थितींमध्ये चिपच्या इंटरफेस कॉन्फिगरेशनसाठी वेगवेगळ्या आवश्यकता असतात. म्हणून, विशिष्ट अॅप्लिकेशन परिस्थितीच्या कार्यात्मक आणि कार्यप्रदर्शन आवश्यकतांनुसार बॉडी एरिया MCU निवडणे सामान्यतः आवश्यक असते आणि या आधारावर, उत्पादन खर्च कामगिरी, पुरवठा क्षमता आणि तांत्रिक सेवा आणि इतर घटकांचे व्यापकपणे मोजमाप करणे आवश्यक असते.
(२) कामगिरी आवश्यकता
बॉडी एरिया कंट्रोल एमसीयू चिपचे मुख्य संदर्भ निर्देशक खालीलप्रमाणे आहेत:
कामगिरी: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, बिल्ट-इन 8KB इंस्ट्रक्शन कॅशे कॅशे, फ्लॅश अॅक्सिलरेशन युनिट एक्झिक्युशन प्रोग्रामला सपोर्ट 0 वेट.
मोठ्या क्षमतेची एन्क्रिप्टेड मेमरी: ५१२ के बाइट्स पर्यंत ईफ्लॅश, एन्क्रिप्टेड स्टोरेज, विभाजन व्यवस्थापन आणि डेटा संरक्षणास समर्थन, ईसीसी पडताळणीस समर्थन, १००,००० वेळा मिटवणे, १० वर्षे डेटा धारणा; १४४ के बाइट्स एसआरएएम, हार्डवेअर पॅरिटीला समर्थन देते.
एकात्मिक समृद्ध संप्रेषण इंटरफेस: मल्टी-चॅनेल GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP आणि इतर इंटरफेसना समर्थन देते.
एकात्मिक उच्च-कार्यक्षमता सिम्युलेटर: १२ बिट ५ एमएसपीएस हाय-स्पीड एडीसी, रेल-टू-रेल स्वतंत्र ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर, हाय-स्पीड अॅनालॉग कंपॅरेटर, १२ बिट १ एमएसपीएस डीएसी; बाह्य इनपुट स्वतंत्र संदर्भ व्होल्टेज स्रोत, मल्टी-चॅनेल कॅपेसिटिव्ह टच की समर्थन; हाय स्पीड डीएमए कंट्रोलर.
अंतर्गत आरसी किंवा बाह्य क्रिस्टल घड्याळ इनपुटला समर्थन द्या, उच्च विश्वसनीयता रीसेट करा.
बिल्ट-इन कॅलिब्रेशन आरटीसी रिअल-टाइम घड्याळ, लीप इयर शाश्वत कॅलेंडर, अलार्म इव्हेंट्स, नियतकालिक जागेपणाला समर्थन देते.
उच्च अचूक वेळेच्या काउंटरला समर्थन द्या.
हार्डवेअर-स्तरीय सुरक्षा वैशिष्ट्ये: एन्क्रिप्शन अल्गोरिथम हार्डवेअर प्रवेग इंजिन, AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 अल्गोरिथमला समर्थन देते; फ्लॅश स्टोरेज एन्क्रिप्शन, मल्टी-यूजर पार्टिशन मॅनेजमेंट (MMU), TRNG ट्रू रँडम नंबर जनरेटर, CRC16/32 ऑपरेशन; सपोर्ट राइट प्रोटेक्शन (WRP), मल्टीपल रीड प्रोटेक्शन (RDP) लेव्हल (L0/L1/L2); सपोर्ट सिक्युरिटी स्टार्टअप, प्रोग्राम एन्क्रिप्शन डाउनलोड, सिक्युरिटी अपडेट.
घड्याळ बिघाड देखरेख आणि विध्वंसविरोधी देखरेखीला समर्थन द्या.
९६-बिट UID आणि १२८-बिट UCID.
अत्यंत विश्वसनीय कामाचे वातावरण: १.८V ~ ३.६V/-४०℃ ~ १०५℃.
(३) औद्योगिक नमुना
बॉडी एरिया इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम परदेशी आणि देशांतर्गत दोन्ही उद्योगांसाठी वाढीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे. बीसीएम, पीईपीएस, दरवाजे आणि खिडक्या, सीट कंट्रोलर आणि इतर सिंगल-फंक्शन उत्पादनांसारख्या परदेशी उद्योगांमध्ये खोल तांत्रिक संचय आहे, तर प्रमुख परदेशी कंपन्यांकडे उत्पादन रेषांचे विस्तृत कव्हरेज आहे, जे त्यांना सिस्टम इंटिग्रेशन उत्पादने करण्यासाठी पाया घालते. नवीन ऊर्जा वाहन बॉडीच्या वापरात देशांतर्गत उद्योगांचे काही फायदे आहेत. BYD चे उदाहरण घ्या, BYD च्या नवीन ऊर्जा वाहनात, बॉडी एरिया डाव्या आणि उजव्या भागात विभागलेला आहे आणि सिस्टम इंटिग्रेशनचे उत्पादन पुनर्रचना आणि परिभाषित केले आहे. तथापि, बॉडी एरिया कंट्रोल चिप्सच्या बाबतीत, MCU चे मुख्य पुरवठादार अजूनही इन्फिनॉन, NXP, रेनेसास, मायक्रोचिप, ST आणि इतर आंतरराष्ट्रीय चिप उत्पादक आहेत आणि सध्या देशांतर्गत चिप उत्पादकांचा बाजारातील वाटा कमी आहे.
(४) उद्योगातील अडथळे
संवादाच्या दृष्टिकोनातून, पारंपारिक वास्तुकला-हायब्रिड वास्तुकला-अंतिम वाहन संगणक प्लॅटफॉर्मची उत्क्रांती प्रक्रिया आहे. संवादाच्या गतीतील बदल, तसेच उच्च कार्यात्मक सुरक्षिततेसह मूलभूत संगणकीय शक्तीची किंमत कमी करणे ही गुरुकिल्ली आहे आणि भविष्यात मूलभूत नियंत्रकाच्या इलेक्ट्रॉनिक स्तरावर वेगवेगळ्या कार्यांची सुसंगतता हळूहळू लक्षात घेणे शक्य आहे. उदाहरणार्थ, बॉडी एरिया कंट्रोलर पारंपारिक बीसीएम, पीईपीएस आणि रिपल अँटी-पिंच फंक्शन्स एकत्रित करू शकतो. तुलनेने बोलायचे झाले तर, बॉडी एरिया कंट्रोल चिपचे तांत्रिक अडथळे पॉवर एरिया, कॉकपिट एरिया इत्यादींपेक्षा कमी आहेत आणि घरगुती चिप्स बॉडी एरियामध्ये मोठी प्रगती करण्यात आणि हळूहळू घरगुती प्रतिस्थापन साकार करण्यात पुढाकार घेतील अशी अपेक्षा आहे. अलिकडच्या वर्षांत, बॉडी एरियाच्या पुढच्या आणि मागील माउंटिंग मार्केटमधील घरगुती एमसीयूमध्ये विकासाची खूप चांगली गती आली आहे.
कॉकपिट कंट्रोल चिप
विद्युतीकरण, बुद्धिमत्ता आणि नेटवर्किंगमुळे ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक आणि इलेक्ट्रिकल आर्किटेक्चरच्या विकासाला गती मिळाली आहे आणि कॉकपिट देखील वाहन ऑडिओ आणि व्हिडिओ मनोरंजन प्रणालीपासून बुद्धिमान कॉकपिटपर्यंत वेगाने विकसित होत आहे. कॉकपिटमध्ये मानवी-संगणक परस्परसंवाद इंटरफेस आहे, परंतु ती मागील इन्फोटेनमेंट सिस्टम असो किंवा सध्याची बुद्धिमान कॉकपिट, संगणकीय गतीसह शक्तिशाली एसओसी असण्याव्यतिरिक्त, वाहनासह डेटा परस्परसंवाद हाताळण्यासाठी उच्च-रिअल-टाइम एमसीयू देखील आवश्यक आहे. बुद्धिमान कॉकपिटमध्ये सॉफ्टवेअर-परिभाषित वाहने, ओटीए आणि ऑटोसर यांचे हळूहळू लोकप्रियीकरण कॉकपिटमधील एमसीयू संसाधनांच्या आवश्यकता वाढत्या प्रमाणात वाढवत आहे. विशेषतः फ्लॅश आणि रॅम क्षमतेच्या वाढत्या मागणीमध्ये प्रतिबिंबित होते, पिन काउंटची मागणी देखील वाढत आहे, अधिक जटिल फंक्शन्ससाठी मजबूत प्रोग्राम अंमलबजावणी क्षमता आवश्यक असतात, परंतु त्यांच्याकडे समृद्ध बस इंटरफेस देखील असतो.
(१) नोकरीच्या आवश्यकता
केबिन क्षेत्रातील MCU प्रामुख्याने सिस्टम पॉवर मॅनेजमेंट, पॉवर-ऑन टायमिंग मॅनेजमेंट, नेटवर्क मॅनेजमेंट, डायग्नोसिस, व्हेईकल डेटा इंटरॅक्शन, की, बॅकलाइट मॅनेजमेंट, ऑडिओ DSP/FM मॉड्यूल मॅनेजमेंट, सिस्टम टाइम मॅनेजमेंट आणि इतर फंक्शन्स साकार करते.
MCU संसाधन आवश्यकता:
· मुख्य वारंवारता आणि संगणकीय शक्तीसाठी काही विशिष्ट आवश्यकता असतात, मुख्य वारंवारता १०० मेगाहर्ट्झपेक्षा कमी नसावी आणि संगणकीय शक्ती २०० डीएमआयपीएसपेक्षा कमी नसावी;
· फ्लॅश स्टोरेज स्पेस 1MB पेक्षा कमी नाही, कोड फ्लॅश आणि डेटा फ्लॅश फिजिकल पार्टिशनसह;
· रॅम १२८ केबी पेक्षा कमी नाही;
· उच्च कार्यात्मक सुरक्षा पातळी आवश्यकता, ASIL-B पातळीपर्यंत पोहोचू शकते;
· मल्टी-चॅनेल एडीसीला समर्थन द्या;
· मल्टी-चॅनेल CAN-FD ला समर्थन द्या;
· वाहन नियमन ग्रेड AEC-Q100 ग्रेड1;
· ऑनलाइन अपग्रेड (OTA), फ्लॅश सपोर्ट ड्युअल बँक;
· सुरक्षित स्टार्टअपला समर्थन देण्यासाठी SHE/HSM-लाइट लेव्हल आणि त्यावरील माहिती एन्क्रिप्शन इंजिन आवश्यक आहे;
· पिन संख्या १०० पिन पेक्षा कमी नाही;
(२) कामगिरी आवश्यकता
IO विस्तृत व्होल्टेज वीज पुरवठ्याला समर्थन देते (5.5v~2.7v), IO पोर्ट ओव्हरव्होल्टेज वापरास समर्थन देते;
अनेक सिग्नल इनपुटमध्ये पॉवर सप्लाय बॅटरीच्या व्होल्टेजनुसार चढ-उतार होतात आणि ओव्हरव्होल्टेज होऊ शकते. ओव्हरव्होल्टेजमुळे सिस्टमची स्थिरता आणि विश्वासार्हता सुधारू शकते.
स्मृती आयुष्य:
कारचे आयुष्यमान १० वर्षांपेक्षा जास्त आहे, त्यामुळे कारचे MCU प्रोग्राम स्टोरेज आणि डेटा स्टोरेज जास्त काळ टिकणे आवश्यक आहे. प्रोग्राम स्टोरेज आणि डेटा स्टोरेजमध्ये वेगळे भौतिक विभाजने असणे आवश्यक आहे आणि प्रोग्राम स्टोरेज कमी वेळा मिटवावे लागते, म्हणून Endurance>१०K, तर डेटा स्टोरेज अधिक वेळा मिटवावे लागते, म्हणून त्याला जास्त वेळा मिटवावे लागते. डेटा फ्लॅश इंडिकेटर Endurance>१००K, १५ वर्षे (<१K) पहा. १० वर्षे (<१००K).
कम्युनिकेशन बस इंटरफेस;
वाहनावरील बस संप्रेषणाचा भार वाढत चालला आहे, त्यामुळे पारंपारिक CAN CAN आता संप्रेषणाची मागणी पूर्ण करत नाही, हाय-स्पीड CAN-FD बसची मागणी वाढत चालली आहे, CAN-FD ला समर्थन देणे हळूहळू MCU मानक बनले आहे.
(३) औद्योगिक नमुना
सध्या, देशांतर्गत स्मार्ट केबिन एमसीयूचे प्रमाण अजूनही खूप कमी आहे आणि मुख्य पुरवठादार अजूनही एनएक्सपी, रेनेसास, इन्फिनियन, एसटी, मायक्रोचिप आणि इतर आंतरराष्ट्रीय एमसीयू उत्पादक आहेत. अनेक देशांतर्गत एमसीयू उत्पादक लेआउटमध्ये आहेत, बाजारातील कामगिरी पाहणे बाकी आहे.
(४) उद्योगातील अडथळे
इंटेलिजेंट केबिन कार रेग्युलेशन लेव्हल आणि फंक्शनल सेफ्टी लेव्हल तुलनेने जास्त नाही, मुख्यतः माहितीचा संचय आणि सतत उत्पादन पुनरावृत्ती आणि सुधारणा आवश्यकतेमुळे. त्याच वेळी, देशांतर्गत कारखान्यांमध्ये जास्त MCU उत्पादन लाइन नसल्यामुळे, प्रक्रिया तुलनेने मागासलेली आहे आणि राष्ट्रीय उत्पादन पुरवठा साखळी साध्य करण्यासाठी काही वेळ लागतो, आणि खर्च जास्त असू शकतो आणि आंतरराष्ट्रीय उत्पादकांसोबत स्पर्धेचा दबाव जास्त असतो.
घरगुती नियंत्रण चिपचा वापर
कार कंट्रोल चिप्स प्रामुख्याने कार MCU वर आधारित आहेत, झिगुआंग गुओवेई, हुआडा सेमीकंडक्टर, शांघाय झिंटी, झाओई इनोव्हेशन, जिफा टेक्नॉलॉजी, झिंची टेक्नॉलॉजी, बीजिंग जुनझेंग, शेन्झेन झिहुआ, शांघाय किपुवेई, नॅशनल टेक्नॉलॉजी इत्यादी देशांतर्गत आघाडीच्या उद्योगांमध्ये कार-स्केल MCU उत्पादन अनुक्रम, बेंचमार्क परदेशी जायंट उत्पादने आहेत, जी सध्या ARM आर्किटेक्चरवर आधारित आहेत. काही उद्योगांनी RISC-V आर्किटेक्चरचे संशोधन आणि विकास देखील केले आहे.
सध्या, घरगुती वाहन नियंत्रण डोमेन चिप प्रामुख्याने ऑटोमोटिव्ह फ्रंट लोडिंग मार्केटमध्ये वापरली जाते आणि ती कारवर बॉडी डोमेन आणि इन्फोटेनमेंट डोमेनमध्ये वापरली जाते, तर चेसिस, पॉवर डोमेन आणि इतर क्षेत्रात, अजूनही stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments आणि Microchip Semiconductor सारख्या परदेशी चिप दिग्गजांचे वर्चस्व आहे आणि फक्त काही देशांतर्गत उद्योगांनी मोठ्या प्रमाणात उत्पादन अनुप्रयोग साकार केले आहेत. सध्या, घरगुती चिप उत्पादक चिपची एप्रिल २०२२ मध्ये ARM Cortex-R5F वर आधारित उच्च-कार्यक्षमता नियंत्रण चिप E3 मालिका उत्पादने रिलीज करेल, ज्यामध्ये कार्यात्मक सुरक्षा पातळी ASIL D पर्यंत पोहोचेल, AEC-Q100 ग्रेड 1 ला समर्थन देणारे तापमान पातळी, CPU वारंवारता 800MHz पर्यंत, 6 CPU कोर पर्यंत असेल. हे सध्याच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करणाऱ्या वाहन गेज MCU मधील सर्वोच्च कामगिरीचे उत्पादन आहे, जे देशांतर्गत उच्च-स्तरीय उच्च सुरक्षा पातळीच्या वाहन गेज MCU बाजारपेठेतील पोकळी भरून काढते, उच्च कार्यक्षमता आणि उच्च विश्वासार्हतेसह, BMS, ADAS, VCU, बाय-वायर चेसिस, इन्स्ट्रुमेंट, HUD, इंटेलिजेंट रीअरव्ह्यू मिरर आणि इतर मुख्य वाहन नियंत्रण क्षेत्रात वापरले जाऊ शकते. GAC, Geely इत्यादींसह उत्पादन डिझाइनसाठी १०० हून अधिक ग्राहकांनी E3 स्वीकारले आहे.
घरगुती नियंत्रक मुख्य उत्पादनांचा वापर
पोस्ट वेळ: जुलै-१९-२०२३
