మోటార్-స్థాయి MCU పరిజ్ఞానం కలపడం

సాంప్రదాయ ఇంధన వాహనానికి 500 నుండి 600 చిప్‌లు అవసరమవుతాయి మరియు దాదాపు 1,000 లైట్-మిక్స్డ్ కార్లు, ప్లగ్-ఇన్ హైబ్రిడ్‌లు మరియు స్వచ్ఛమైన ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలకు కనీసం 2,000 చిప్‌లు అవసరం.

అంటే స్మార్ట్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల వేగవంతమైన అభివృద్ధి ప్రక్రియలో, అధునాతన ప్రాసెస్ చిప్‌లకు డిమాండ్ పెరగడమే కాకుండా, సాంప్రదాయ చిప్‌లకు డిమాండ్ పెరుగుతూనే ఉంటుంది. ఇది MCU. సైకిళ్ల సంఖ్య పెరుగుదలతో పాటు, డొమైన్ కంట్రోలర్ అధిక భద్రత, అధిక విశ్వసనీయత మరియు అధిక కంప్యూటింగ్ పవర్ MCU కోసం కొత్త డిమాండ్‌ను కూడా తెస్తుంది.

MCU, మైక్రోకంట్రోలర్ యూనిట్, సింగిల్-చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్/మైక్రోకంట్రోలర్/సింగిల్-చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్ అని పిలుస్తారు, CPU, మెమరీ మరియు పరిధీయ ఫంక్షన్‌లను ఒకే చిప్‌లో అనుసంధానం చేసి నియంత్రణ ఫంక్షన్‌తో చిప్-స్థాయి కంప్యూటర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఇది ప్రధానంగా సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ మరియు నియంత్రణ సాధించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. మేధో నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగం.

MCUలు మరియు ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్, పరిశ్రమ, కంప్యూటర్లు మరియు నెట్‌వర్క్‌లు, వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్, గృహోపకరణాలు మరియు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ మన జీవితాలకు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో కార్ ఎలక్ట్రానిక్స్ అతిపెద్ద మార్కెట్, మరియు కార్ ఎలక్ట్రాన్‌లు ప్రపంచవ్యాప్తంగా 33% వాటా కలిగి ఉన్నాయి.

MCU నిర్మాణం

MCU ప్రధానంగా సెంట్రల్ ప్రాసెసర్ CPU, మెమరీ (ROM మరియు RAM), ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ I/O ఇంటర్‌ఫేస్, సీరియల్ పోర్ట్, కౌంటర్ మొదలైన వాటితో కూడి ఉంటుంది.

CPU: సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్, సెంట్రల్ ప్రాసెసర్, MCU లోపల ప్రధాన భాగం. కాంపోనెంట్ భాగాలు డేటా అర్థమెటిక్ లాజిక్ ఆపరేషన్, బిట్ వేరియబుల్ ప్రాసెసింగ్ మరియు డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ ఆపరేషన్‌ను పూర్తి చేయగలవు. నియంత్రణ భాగాలు సూచనలను విశ్లేషించడానికి మరియు అమలు చేయడానికి ఒక నిర్దిష్ట సమయానికి అనుగుణంగా పనిని సమన్వయం చేస్తాయి.

ROM: రీడ్-ఓన్లీ మెమరీ అనేది తయారీదారులు వ్రాసిన ప్రోగ్రామ్‌లను నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించే ప్రోగ్రామ్ మెమరీ. సమాచారం విధ్వంసక మార్గంలో చదవబడుతుంది. సారాంశం

RAM: రాండమ్ యాక్సెస్ మెమరీ, ఇది నేరుగా CPUతో డేటాను మార్పిడి చేసే డేటా మెమరీ, మరియు పవర్ కోల్పోయిన తర్వాత డేటా నిర్వహించబడదు. ప్రోగ్రామ్ అమలులో ఉన్నప్పుడు ఎప్పుడైనా వ్రాయవచ్చు మరియు చదవవచ్చు, ఇది సాధారణంగా ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌లు లేదా ఇతర రన్నింగ్ ప్రోగ్రామ్‌ల కోసం తాత్కాలిక డేటా నిల్వ మాధ్యమంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

CPU మరియు MCU మధ్య సంబంధం: 

CPU అనేది కార్యాచరణ నియంత్రణ యొక్క ప్రధాన అంశం. CPUతో పాటు, MCU కూడా ROM లేదా RAMని కలిగి ఉంటుంది, ఇది చిప్-స్థాయి చిప్. సాధారణమైనవి SOC (సిస్టమ్ ఆన్ చిప్), వీటిని సిస్టమ్ స్థాయి చిప్‌లుగా పిలుస్తారు, ఇవి సిస్టమ్ స్థాయి కోడ్‌ను నిల్వ చేయగలవు మరియు అమలు చేయగలవు, QNX, Linux మరియు బహుళ ప్రాసెసర్ యూనిట్‌లతో సహా ఇతర ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌లను అమలు చేయగలవు (CPU+GPU +DSP+NPU+ నిల్వ. +ఇంటర్ఫేస్ యూనిట్).

MCU అంకెలు

సంఖ్య MCU ప్రతి ప్రాసెసింగ్ డేటా వెడల్పును సూచిస్తుంది. అంకెల సంఖ్య ఎక్కువగా ఉంటే, MCU డేటా ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యం అంత బలంగా ఉంటుంది. ప్రస్తుతం, అత్యంత ముఖ్యమైనది 8, 16 మరియు 32 అంకెలు, వీటిలో 32 బిట్‌లు అత్యధికంగా ఉంటాయి మరియు వేగంగా పెరుగుతాయి.

ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్ అప్లికేషన్‌లలో, 8-బిట్ MCU ధర తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అభివృద్ధి చేయడం సులభం. ప్రస్తుతం, ఇది ఎక్కువగా లైటింగ్, వర్షపు నీరు, కిటికీలు, సీట్లు మరియు తలుపులు వంటి సాపేక్షంగా సాధారణ నియంత్రణ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. అయితే, ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ డిస్‌ప్లే, వెహికల్ ఎంటర్‌టైన్‌మెంట్ ఇన్ఫర్మేషన్ సిస్టమ్‌లు, పవర్ కంట్రోల్ సిస్టమ్‌లు, ఛాసిస్, డ్రైవింగ్ అసిస్టెన్స్ సిస్టమ్‌లు మొదలైనవి, ప్రధానంగా 32-బిట్ మరియు ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రిఫికేషన్, ఇంటెలిజెన్స్ మరియు నెట్‌వర్కింగ్ యొక్క పునరావృత పరిణామం వంటి మరింత సంక్లిష్టమైన అంశాల కోసం, కంప్యూటింగ్ పవర్ MCU కోసం అవసరాలు కూడా ఎక్కువగా పెరుగుతున్నాయి.

MCU కారు ప్రమాణీకరణ

MCU సరఫరాదారు OEM సరఫరా గొలుసు వ్యవస్థలోకి ప్రవేశించే ముందు, సాధారణంగా మూడు ప్రధాన ధృవపత్రాలను పూర్తి చేయడం అవసరం: డిజైన్ దశ తప్పనిసరిగా ఫంక్షనల్ సెక్యూరిటీ స్టాండర్డ్ ISO 26262ని అనుసరించాలి, ఫ్లో మరియు ప్యాకేజింగ్ దశ తప్పనిసరిగా AEC-Q001 ~ 004 మరియు IATF16949ని అనుసరించాలి. అలాగే ధృవీకరణ పరీక్ష దశలో AEC-Q100/Q104ని అనుసరించండి.

వాటిలో, ISO 26262 ASIL యొక్క నాలుగు భద్రతా స్థాయిలను నిర్వచిస్తుంది, తక్కువ నుండి ఎక్కువ వరకు, A, B, C మరియు D; AEC-Q100 నాలుగు విశ్వసనీయత స్థాయిలుగా విభజించబడింది, తక్కువ నుండి ఎక్కువ వరకు, 3, 2, 1, మరియు 0, వరుసగా, 3, 2, 1, మరియు 0 ఎసెన్స్ AEC-Q100 సిరీస్ సర్టిఫికేషన్ సాధారణంగా 1-2 సంవత్సరాలు పడుతుంది. ISO 26262 ధృవీకరణ చాలా కష్టం మరియు చక్రం ఎక్కువ.

స్మార్ట్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల పరిశ్రమలో MCU అప్లికేషన్

ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో MCU యొక్క అప్లికేషన్ చాలా విస్తృతమైనది. ఉదాహరణకు, ఫ్రంట్ టేబుల్ అనేది శరీర ఉపకరణాలు, పవర్ సిస్టమ్‌లు, చట్రం, వాహన సమాచార వినోదం మరియు తెలివైన డ్రైవింగ్ నుండి అప్లికేషన్. స్మార్ట్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల యుగం రాకతో, MCU ఉత్పత్తులకు ప్రజల డిమాండ్ మరింత బలంగా ఉంటుంది.

విద్యుద్దీకరణ: 

1. బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ BMS: BMS ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్, ఉష్ణోగ్రత మరియు బ్యాటరీ బ్యాలెన్సింగ్‌ను నియంత్రించాలి. ప్రధాన నియంత్రణ బోర్డుకు MCU అవసరం, మరియు ప్రతి స్లేవ్ కన్సోల్‌కు ఒక MCU అవసరం;

2.వాహన నియంత్రిక VCU: ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ ఎనర్జీ మేనేజ్‌మెంట్ వెహికల్ కంట్రోలర్‌ను పెంచాల్సిన అవసరం ఉంది మరియు అదే సమయంలో ఇది 32-బిట్ హై-ఎండ్ MCUలతో అమర్చబడి ఉంటుంది, ఇవి ప్రతి ఫ్యాక్టరీ యొక్క ప్లాన్‌ల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి;

3.ఇంజిన్ కంట్రోలర్/గేర్‌బాక్స్ కంట్రోలర్: స్టాక్ రీప్లేస్‌మెంట్, ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ ఇన్వర్టర్ కంట్రోల్ MCU ప్రత్యామ్నాయ ఆయిల్ వెహికల్ ఇంజన్ కంట్రోలర్. అధిక మోటారు వేగం కారణంగా, తగ్గింపును తగ్గించాల్సిన అవసరం ఉంది. గేర్బాక్స్ కంట్రోలర్.

మేధస్సు: 

1. ప్రస్తుతం, దేశీయ ఆటోమొబైల్ మార్కెట్ ఇప్పటికీ L2 హై-స్పీడ్ పెనెట్రేషన్ దశలోనే ఉంది. సమగ్ర వ్యయం మరియు పనితీరు పరిశీలనల నుండి, OEM ADAS ఫంక్షన్‌ను పెంచుతుంది, ఇప్పటికీ పంపిణీ చేయబడిన నిర్మాణాన్ని అవలంబిస్తుంది. లోడ్ రేటు పెరుగుదలతో, సెన్సార్ సమాచార ప్రాసెసింగ్ యొక్క MCU కూడా తదనుగుణంగా పెరుగుతుంది.

2. పెరుగుతున్న కాక్‌పిట్ ఫంక్షన్‌ల కారణంగా, అధిక కొత్త శక్తి చిప్‌ల పాత్ర మరింత ముఖ్యమైనదిగా మారుతోంది మరియు సంబంధిత MCU స్థితి క్షీణించింది.

క్రాఫ్ట్ 

MCU కూడా కంప్యూటింగ్ శక్తికి ప్రాధాన్యతా అవసరాలను కలిగి ఉంది మరియు అధునాతన ప్రక్రియలకు అధిక అవసరాలు కలిగి ఉండవు. అదే సమయంలో, దాని అంతర్నిర్మిత ఎంబెడెడ్ నిల్వ కూడా MCU ప్రక్రియ యొక్క మెరుగుదలను పరిమితం చేస్తుంది. MCU ఉత్పత్తులతో 28nm ప్రక్రియను ఉపయోగించండి. వాహన నిబంధనల స్పెసిఫికేషన్‌లు ప్రధానంగా 8-అంగుళాల వేఫర్‌లు. కొంతమంది తయారీదారులు, ముఖ్యంగా IDM, 12-అంగుళాల ప్లాట్‌ఫారమ్‌పై మార్పిడి చేయడం ప్రారంభించారు.

ప్రస్తుత 28nm మరియు 40nm ప్రక్రియలు మార్కెట్ యొక్క ప్రధాన స్రవంతి.

స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో సాధారణ సంస్థలు

వినియోగం మరియు ఇండస్ట్రియల్-గ్రేడ్ MCUలతో పోలిస్తే, కార్-లెవల్ MCUకి ఆపరేటింగ్ వాతావరణం, విశ్వసనీయత మరియు సరఫరా చక్రం పరంగా అధిక అవసరాలు ఉన్నాయి. అదనంగా ప్రవేశించడం కష్టం, కాబట్టి MCU యొక్క మార్కెట్ నిర్మాణం సాధారణంగా సాపేక్షంగా కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. 2021లో, ప్రపంచంలోని మొదటి ఐదు MCU కంపెనీలు 82% వాటాను కలిగి ఉన్నాయి.

ప్రస్తుతం, నా దేశం యొక్క కార్-స్థాయి MCU ఇంకా పరిచయం వ్యవధిలో ఉంది మరియు సరఫరా గొలుసు భూమి మరియు దేశీయ ప్రత్యామ్నాయం కోసం గొప్ప సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.