Einführung des Kontrollklassen-Chips
Der Steuerchip bezieht sich hauptsächlich auf die MCU (Mikrocontroller-Einheit), d. h. der Mikrocontroller, auch Einzelchip genannt, dient dazu, die CPU-Frequenz und -Spezifikationen entsprechend zu reduzieren, sowie Speicher, Timer, A/D-Umwandlung, Takt usw /O-Port und serielle Kommunikation sowie andere Funktionsmodule und Schnittstellen auf einem einzigen Chip integriert. Durch die Realisierung der Terminalsteuerungsfunktion bietet es die Vorteile hoher Leistung, geringem Stromverbrauch, Programmierbarkeit und hoher Flexibilität.
MCU-Diagramm der Fahrzeuganzeige
Laut Daten von IC Insights ist die Automobilindustrie ein sehr wichtiger Anwendungsbereich von MCU. Im Jahr 2019 machte die weltweite MCU-Anwendung in der Automobilelektronik etwa 33 % aus. Die Anzahl der MCUS, die jedes Auto in High-End-Modellen verwendet, liegt bei nahezu 100, von Fahrcomputern und LCD-Instrumenten bis hin zu Motoren, Fahrgestellen und großen und kleinen Komponenten im Auto, die eine MCU-Steuerung benötigen.
In den Anfängen wurden 8-Bit- und 16-Bit-MCUS hauptsächlich in Automobilen eingesetzt, aber mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Elektronisierung und Intelligenz von Automobilen nehmen auch die Anzahl und Qualität der erforderlichen MCUS zu. Derzeit hat der Anteil von 32-Bit-MCUS in Automobil-MCUS etwa 60 % erreicht, wobei der Kernel der Cortex-Serie von ARM aufgrund seiner geringen Kosten und der hervorragenden Leistungssteuerung die gängige Wahl der Automobil-MCU-Hersteller ist.
Zu den Hauptparametern von Automobil-MCUs gehören Betriebsspannung, Betriebsfrequenz, Flash- und RAM-Kapazität, Timer-Modul und Kanalnummer, ADC-Modul und Kanalnummer, Typ und Nummer der seriellen Kommunikationsschnittstelle, Nummer der Ein- und Ausgangs-I/O-Ports, Betriebstemperatur und Gehäuse Form und funktionales Sicherheitsniveau.
Geteilt durch CPU-Bits kann Automotive MCUS hauptsächlich in 8 Bit, 16 Bit und 32 Bit unterteilt werden. Mit der Prozessaktualisierung sinken die Kosten für 32-Bit-MCUS weiter, und es ist mittlerweile zum Mainstream geworden und ersetzt nach und nach die Anwendungen und Märkte, die in der Vergangenheit von 8/16-Bit-MCUS dominiert wurden.
Nach dem Anwendungsbereich unterteilt, kann die Automobil-MCU in die Karosseriedomäne, die Leistungsdomäne, die Fahrwerkdomäne, die Cockpitdomäne und die Domäne des intelligenten Fahrens unterteilt werden. Für den Cockpit-Bereich und den intelligenten Antriebsbereich benötigt die MCU eine hohe Rechenleistung und schnelle externe Kommunikationsschnittstellen wie CAN FD und Ethernet. Auch die Karosseriedomäne erfordert eine große Anzahl externer Kommunikationsschnittstellen, allerdings sind die Anforderungen an die Rechenleistung der MCU relativ gering, während die Leistungsdomäne und die Chassisdomäne höhere Betriebstemperaturen und funktionale Sicherheit erfordern.
Chassis-Domänenkontrollchip
Der Fahrwerksbereich bezieht sich auf das Fahren von Fahrzeugen und besteht aus Getriebesystem, Antriebssystem, Lenksystem und Bremssystem. Es besteht aus fünf Subsystemen, nämlich Lenk-, Brems-, Schalt-, Gas- und Federungssystem. Mit der Entwicklung der Automobilintelligenz sind Wahrnehmungserkennung, Entscheidungsplanung und Steuerungsausführung intelligenter Fahrzeuge die Kernsysteme des Fahrwerksbereichs. Steering-by-Wire und Drive-by-Wire sind die Kernkomponenten für die exekutive Seite des automatischen Fahrens.
(1) Stellenanforderungen
Das Chassis-Domänen-ECU nutzt eine leistungsstarke, skalierbare Plattform für funktionale Sicherheit und unterstützt Sensor-Clustering und mehrachsige Trägheitssensoren. Basierend auf diesem Anwendungsszenario werden die folgenden Anforderungen für die Chassis-Domäne-MCU vorgeschlagen:
· Hohe Frequenz- und hohe Anforderungen an die Rechenleistung, die Hauptfrequenz beträgt nicht weniger als 200 MHz und die Rechenleistung beträgt nicht weniger als 300 DMIPS
· Der Flash-Speicherplatz beträgt nicht weniger als 2 MB, mit physischer Code-Flash- und Daten-Flash-Partition;
· RAM nicht weniger als 512 KB;
· Hohe Anforderungen an die funktionale Sicherheit, kann ASIL-D-Niveau erreichen;
· Unterstützt 12-Bit-Präzisions-ADC;
· Unterstützt 32-Bit-Timer mit hoher Präzision und hoher Synchronisation;
· Unterstützt Mehrkanal-CAN-FD;
· Unterstützt mindestens 100 M Ethernet;
· Zuverlässigkeit nicht niedriger als AEC-Q100 Grade1;
· Online-Upgrade-Unterstützung (OTA);
· Unterstützung der Firmware-Überprüfungsfunktion (nationaler Geheimalgorithmus);
(2) Leistungsanforderungen
· Kernel-Teil:
I. Kernfrequenz: Das heißt, die Taktfrequenz, wenn der Kernel arbeitet, wird verwendet, um die Geschwindigkeit der Oszillation des digitalen Impulssignals des Kernels darzustellen, und die Hauptfrequenz kann nicht direkt die Berechnungsgeschwindigkeit des Kernels darstellen. Die Kernel-Betriebsgeschwindigkeit hängt auch mit der Kernel-Pipeline, dem Cache, dem Befehlssatz usw. zusammen.
II. Rechenleistung: Zur Auswertung kann in der Regel DMIPS genutzt werden. DMIPS ist eine Einheit, die die relative Leistung des in die MCU integrierten Benchmark-Programms misst, wenn es getestet wird.
· Speicherparameter:
I. Codespeicher: Speicher zum Speichern von Code;
II. Datenspeicher: Speicher zum Speichern von Daten;
III.RAM: Speicher zum Speichern temporärer Daten und Codes.
· Kommunikationsbus: einschließlich Automobil-Spezialbus und herkömmlicher Kommunikationsbus;
· Hochpräzise Peripheriegeräte;
· Betriebstemperatur;
(3) Industrielles Muster
Da die elektrische und elektronische Architektur verschiedener Automobilhersteller unterschiedlich ist, variieren auch die Komponentenanforderungen für den Fahrwerksbereich. Aufgrund der unterschiedlichen Konfiguration verschiedener Modelle derselben Autofabrik wird die ECU-Auswahl im Fahrwerksbereich unterschiedlich sein. Diese Unterscheidungen führen zu unterschiedlichen MCU-Anforderungen für den Gehäusebereich. Beispielsweise verwendet der Honda Accord drei Chassis-Domain-MCU-Chips und der Audi Q7 etwa 11 Chassis-Domain-MCU-Chips. Im Jahr 2021 beträgt die Produktion von Personenkraftwagen chinesischer Marken etwa 10 Millionen, davon beträgt die durchschnittliche Nachfrage nach Fahrradfahrgestellen der Domäne MCUS 5, und der Gesamtmarkt hat etwa 50 Millionen erreicht. Die Hauptlieferanten von MCUS im gesamten Chassis-Bereich sind Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI und ST. Diese fünf internationalen Halbleiteranbieter machen mehr als 99 % des Marktes für Chassis-Domain-MCUS aus.
(4) Branchenbarrieren
Aus technischer Sicht sind die Komponenten des Chassis-Bereichs wie EPS, EPB und ESC eng mit der Lebenssicherheit des Fahrers verbunden, sodass das funktionale Sicherheitsniveau der MCU im Chassis-Bereich sehr hoch ist, im Wesentlichen ASIL-D Level-Anforderungen. Dieses funktionale Sicherheitsniveau der MCU ist in China leer. Neben dem funktionalen Sicherheitsniveau stellen die Anwendungsszenarien von Chassiskomponenten sehr hohe Anforderungen an MCU-Frequenz, Rechenleistung, Speicherkapazität, Peripherieleistung, Peripheriegenauigkeit und andere Aspekte. Chassis-Domänen-MCUs haben eine sehr hohe Branchenbarriere gebildet, die von inländischen MCU-Herstellern herausgefordert und durchbrochen werden muss.
Im Hinblick auf die Lieferkette werden aufgrund der Anforderungen an Hochfrequenz und hohe Rechenleistung für den Steuerchip der Chassis-Domänenkomponenten relativ hohe Anforderungen an den Prozess und den Prozess der Waferproduktion gestellt. Derzeit scheint es, dass mindestens ein 55-nm-Prozess erforderlich ist, um die MCU-Frequenzanforderungen über 200 MHz zu erfüllen. In dieser Hinsicht ist die inländische MCU-Produktionslinie noch nicht vollständig und hat noch nicht das Massenproduktionsniveau erreicht. Internationale Halbleiterhersteller haben grundsätzlich das IDM-Modell übernommen, bei Wafer-Foundries verfügen derzeit nur TSMC, UMC und GF über die entsprechenden Fähigkeiten. Inländische Chiphersteller sind alle Fabless-Unternehmen, und es gibt Herausforderungen und gewisse Risiken bei der Waferherstellung und Kapazitätssicherung.
In Core-Computing-Szenarien wie dem autonomen Fahren lassen sich herkömmliche Allzweck-CPUs aufgrund ihrer geringen Recheneffizienz nur schwer an die KI-Computing-Anforderungen anpassen, und KI-Chips wie Gpus, FPgas und ASics verfügen über eine hervorragende Leistung am Rande und in der Cloud Eigenschaften und sind weit verbreitet. Aus Sicht der Technologietrends wird die GPU kurzfristig immer noch der dominierende KI-Chip sein, und auf lange Sicht ist ASIC die ultimative Richtung. Aus Sicht der Markttrends wird die weltweite Nachfrage nach KI-Chips eine schnelle Wachstumsdynamik beibehalten, und Cloud- und Edge-Chips haben ein größeres Wachstumspotenzial, und die Marktwachstumsrate wird in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich bei nahezu 50 % liegen. Obwohl das Fundament der inländischen Chiptechnologie schwach ist, schafft das schnelle Volumen der Nachfrage nach KI-Chips mit der schnellen Einführung von KI-Anwendungen Chancen für das Technologie- und Fähigkeitswachstum lokaler Chipunternehmen. Autonomes Fahren stellt strenge Anforderungen an Rechenleistung, Verzögerung und Zuverlässigkeit. Derzeit kommen überwiegend GPU+FPGA-Lösungen zum Einsatz. Mit der Stabilität der Algorithmen und der datengesteuerten Technologie wird erwartet, dass ASics Marktanteile gewinnen.
Auf dem CPU-Chip wird viel Platz für die Verzweigungsvorhersage und -optimierung benötigt, wodurch verschiedene Zustände gespeichert werden, um die Latenz beim Taskwechsel zu reduzieren. Dadurch eignet es sich auch besser für Logiksteuerung, seriellen Betrieb und allgemeinen Datenbetrieb. Nehmen Sie als Beispiel GPU und CPU. Im Vergleich zur CPU verwendet die GPU eine große Anzahl von Recheneinheiten und eine lange Pipeline, nur eine sehr einfache Steuerlogik und eliminiert den Cache. Die CPU belegt nicht nur viel Cache-Speicherplatz, sondern verfügt auch über eine komplexe Steuerlogik und viele Optimierungsschaltungen, im Vergleich zur Rechenleistung ist dies nur ein kleiner Teil.
Power-Domain-Steuerungschip
Der Power Domain Controller ist eine intelligente Antriebsstrang-Managementeinheit. Mit CAN/FLEXRAY werden Getriebemanagement, Batteriemanagement und Überwachung der Lichtmaschinenregelung erreicht, die hauptsächlich zur Optimierung und Steuerung des Antriebsstrangs verwendet werden, während gleichzeitig elektrische, intelligente Fehlerdiagnose, intelligente Energieeinsparung, Buskommunikation und andere Funktionen ausgeführt werden.
(1) Stellenanforderungen
Die Power-Domain-Control-MCU kann wichtige Anwendungen im Energiebereich, wie z. B. BMS, mit den folgenden Anforderungen unterstützen:
· Hohe Hauptfrequenz, Hauptfrequenz 600 MHz ~ 800 MHz
· RAM 4 MB
· Hohe Anforderungen an die funktionale Sicherheit, kann ASIL-D-Niveau erreichen;
· Unterstützt Mehrkanal-CAN-FD;
· Unterstützt 2G-Ethernet;
· Zuverlässigkeit nicht niedriger als AEC-Q100 Grade1;
· Unterstützung der Firmware-Überprüfungsfunktion (nationaler Geheimalgorithmus);
(2) Leistungsanforderungen
Hohe Leistung: Das Produkt integriert die ARM Cortex R5 Dual-Core-Lock-Step-CPU und 4 MB On-Chip-SRAM, um den steigenden Rechenleistungs- und Speicheranforderungen von Automobilanwendungen gerecht zu werden. ARM Cortex-R5F-CPU mit bis zu 800 MHz. Hohe Sicherheit: Der Zuverlässigkeitsstandard der Fahrzeugspezifikation AEC-Q100 erreicht die Stufe 1 und die funktionale Sicherheitsstufe ISO26262 erreicht ASIL D. Die Dual-Core-Lock-Step-CPU kann eine Diagnoseabdeckung von bis zu 99 % erreichen. Das integrierte Informationssicherheitsmodul integriert einen echten Zufallszahlengenerator, AES, RSA, ECC, SHA und Hardwarebeschleuniger, die den relevanten Standards der Staats- und Unternehmenssicherheit entsprechen. Durch die Integration dieser Informationssicherheitsfunktionen können die Anforderungen von Anwendungen wie sicherer Start, sichere Kommunikation, sichere Firmware-Aktualisierung und -Upgrade erfüllt werden.
Chip zur Körperbereichskontrolle
Der Körperbereich ist hauptsächlich für die Steuerung verschiedener Körperfunktionen verantwortlich. Mit der Entwicklung des Fahrzeugs wird auch der Körperbereichscontroller immer mehr. Um die Kosten des Controllers zu senken und das Gewicht des Fahrzeugs zu reduzieren, müssen alle Funktionsgeräte integriert werden, vom vorderen Teil bis zur Mitte Teil des Autos und der hintere Teil des Autos, wie das hintere Bremslicht, das hintere Positionslicht, das hintere Türschloss und sogar die doppelte Haltestange, vereinheitlichte Integration in eine Gesamtsteuerung.
Der Körperbereichscontroller integriert im Allgemeinen BCM, PEPS, TPMS, Gateway und andere Funktionen, kann aber auch die Sitzverstellung, die Rückspiegelsteuerung, die Klimaanlagensteuerung und andere Funktionen, eine umfassende und einheitliche Verwaltung jedes Aktuators sowie eine angemessene und effektive Zuweisung von Systemressourcen erweitern . Die Funktionen eines Body Area Controllers sind zahlreich, wie unten gezeigt, sind jedoch nicht auf die hier aufgeführten beschränkt.
(1) Stellenanforderungen
Die Hauptanforderungen der Automobilelektronik an MCU-Steuerchips sind eine bessere Stabilität, Zuverlässigkeit, Sicherheit, Echtzeit- und andere technische Eigenschaften sowie eine höhere Rechenleistung und Speicherkapazität sowie niedrigere Anforderungen an den Stromverbrauchsindex. Die Karosseriebereichssteuerung hat sich schrittweise von einer dezentralen Funktionsbereitstellung zu einer großen Steuerung entwickelt, die alle grundlegenden Antriebe der Karosserieelektronik, Schlüsselfunktionen, Lichter, Türen, Fenster usw. integriert. Das Design des Karosseriebereichssteuerungssystems integriert Beleuchtung, Scheibenwischerwaschanlage und Zentralsteuerung Steuern Sie Türschlösser, Fenster und andere Steuerungen, intelligente PEPS-Schlüssel, Energieverwaltung usw. Außerdem Gateway CAN, erweiterbares CANFD und FLEXRAY, LIN-Netzwerk, Ethernet-Schnittstelle und Modulentwicklungs- und Designtechnologie.
Im Allgemeinen spiegeln sich die Arbeitsanforderungen der oben genannten Steuerfunktionen für den MCU-Hauptsteuerchip im Körperbereich hauptsächlich in den Aspekten Rechen- und Verarbeitungsleistung, Funktionsintegration, Kommunikationsschnittstelle und Zuverlässigkeit wider. In Bezug auf spezifische Anforderungen besteht aufgrund der funktionalen Unterschiede in verschiedenen funktionalen Anwendungsszenarien im Karosseriebereich, wie z. B. elektrische Fensterheber, automatische Sitze, elektrische Heckklappe und andere Karosserieanwendungen, immer noch ein Bedarf an hocheffizienter Motorsteuerung, die solche Karosserieanwendungen erfordern MCU zur Integration des elektronischen FOC-Steuerungsalgorithmus und anderer Funktionen. Darüber hinaus stellen unterschiedliche Anwendungsszenarien im Körperbereich unterschiedliche Anforderungen an die Schnittstellenkonfiguration des Chips. Daher ist es in der Regel erforderlich, die Körperbereichs-MCU entsprechend den Funktions- und Leistungsanforderungen des jeweiligen Anwendungsszenarios auszuwählen und auf dieser Grundlage die Produktkostenleistung, die Lieferfähigkeit und den technischen Service sowie andere Faktoren umfassend zu messen.
(2) Leistungsanforderungen
Die wichtigsten Referenzindikatoren des MCU-Chips zur Körperbereichskontrolle sind wie folgt:
Leistung: ARM Cortex-M4F@ 144 MHz, 180 DMIPS, integrierter 8-KB-Befehls-Cache-Cache, unterstützt das Ausführungsprogramm der Flash-Beschleunigungseinheit 0 warten.
Verschlüsselter Speicher mit großer Kapazität: bis zu 512 KB eFlash, unterstützt verschlüsselten Speicher, Partitionsverwaltung und Datenschutz, unterstützt ECC-Überprüfung, 100.000 Löschvorgänge, 10 Jahre Datenaufbewahrung; 144 KByte SRAM, unterstützt Hardware-Parität.
Integrierte umfangreiche Kommunikationsschnittstellen: Unterstützt Mehrkanal-GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP und andere Schnittstellen.
Integrierter Hochleistungssimulator: Unterstützt 12-Bit-5-Msps-Hochgeschwindigkeits-ADC, Rail-to-Rail-unabhängiger Operationsverstärker, analogen Hochgeschwindigkeitskomparator und 12-Bit-1-Msps-DAC; Unterstützt externe eingangsunabhängige Referenzspannungsquelle, mehrkanalige kapazitive Touch-Taste; Hochgeschwindigkeits-DMA-Controller.
Unterstützt internen RC- oder externen Quarzuhreingang, hochzuverlässiges Zurücksetzen.
Integrierte Kalibrierung der RTC-Echtzeituhr, Unterstützung des ewigen Schaltjahrkalenders, Alarmereignisse und regelmäßiges Aufwachen.
Unterstützt hochpräzisen Zeitzähler.
Sicherheitsfunktionen auf Hardwareebene: Hardwarebeschleunigungs-Engine für Verschlüsselungsalgorithmen, die die Algorithmen AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7 und MD5 unterstützt; Flash-Speicherverschlüsselung, Multi-User-Partitionsverwaltung (MMU), TRNG-Generator für echte Zufallszahlen, CRC16/32-Betrieb; Unterstützt Schreibschutz (WRP) und mehrere Leseschutzstufen (RDP) (L0/L1/L2); Unterstützt den Sicherheitsstart, den Download der Programmverschlüsselung und das Sicherheitsupdate.
Unterstützen Sie die Überwachung von Uhrenfehlern und die Überwachung des Abbruchschutzes.
96-Bit-UID und 128-Bit-UCID.
Äußerst zuverlässige Arbeitsumgebung: 1,8 V ~ 3,6 V/-40 ℃ ~ 105 ℃.
(3) Industrielles Muster
Das elektronische System für den Körperbereich befindet sich sowohl für ausländische als auch für inländische Unternehmen in der frühen Wachstumsphase. Ausländische Unternehmen wie BCM, PEPS, Türen und Fenster, Sitzsteuerung und andere Einzelfunktionsprodukte verfügen über eine umfassende technische Anhäufung, während die großen ausländischen Unternehmen über eine breite Abdeckung von Produktlinien verfügen und damit den Grundstein für die Herstellung von Systemintegrationsprodukten legen . Inländische Unternehmen haben gewisse Vorteile bei der Anwendung neuer Energie-Fahrzeugkarosserie. Nehmen wir als Beispiel BYD: Im neuen Energiefahrzeug von BYD wird der Karosseriebereich in den linken und rechten Bereich unterteilt und das Produkt der Systemintegration neu angeordnet und definiert. In Bezug auf Chips zur Körperbereichskontrolle sind jedoch immer noch Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST und andere internationale Chiphersteller die Hauptlieferanten von MCUs, und inländische Chiphersteller haben derzeit einen geringen Marktanteil.
(4) Branchenbarrieren
Aus Sicht der Kommunikation gibt es den Entwicklungsprozess der traditionellen Architektur – Hybridarchitektur – der endgültigen Fahrzeugcomputerplattform. Die Änderung der Kommunikationsgeschwindigkeit sowie die Preisreduzierung der Basisrechenleistung bei hoher Funktionssicherheit sind der Schlüssel, und es ist möglich, in Zukunft schrittweise die Kompatibilität verschiedener Funktionen auf der elektronischen Ebene der Basissteuerung zu realisieren. Beispielsweise kann der Body Area Controller herkömmliche BCM-, PEPS- und Ripple-Einklemmschutzfunktionen integrieren. Relativ gesehen sind die technischen Barrieren des Körperbereichs-Kontrollchips niedriger als die des Leistungsbereichs, des Cockpitbereichs usw., und es wird erwartet, dass inländische Chips die Führung bei einem großen Durchbruch im Körperbereich übernehmen und nach und nach eine inländische Substitution realisieren. In den letzten Jahren verzeichnete die heimische MCU im Karosseriebereich für die Front- und Heckmontage eine sehr gute Entwicklungsdynamik.
Cockpit-Steuerchip
Elektrifizierung, Intelligenz und Vernetzung haben die Entwicklung der Automobilelektronik- und Elektroarchitektur hin zur Domänensteuerung beschleunigt, und auch das Cockpit entwickelt sich rasant vom Audio- und Videounterhaltungssystem des Fahrzeugs zum intelligenten Cockpit. Das Cockpit verfügt über eine Mensch-Computer-Interaktionsschnittstelle, aber egal, ob es sich um das bisherige Infotainmentsystem oder das aktuelle intelligente Cockpit handelt, es benötigt neben einem leistungsstarken SOC mit Rechengeschwindigkeit auch eine MCU mit hoher Echtzeitfähigkeit die Dateninteraktion mit dem Fahrzeug. Die allmähliche Popularisierung von softwaredefinierten Fahrzeugen, OTA und Autosar im intelligenten Cockpit lässt die Anforderungen an MCU-Ressourcen im Cockpit immer höher werden. Dies spiegelt sich insbesondere in der steigenden Nachfrage nach FLASH- und RAM-Kapazität wider. Auch die Nachfrage nach PIN-Anzahl steigt, komplexere Funktionen erfordern stärkere Programmausführungsfähigkeiten, verfügen aber auch über eine umfangreichere Busschnittstelle.
(1) Stellenanforderungen
Die MCU im Kabinenbereich realisiert hauptsächlich Systemleistungsmanagement, Einschaltzeitmanagement, Netzwerkmanagement, Diagnose, Fahrzeugdateninteraktion, Schlüssel, Hintergrundbeleuchtungsmanagement, Audio-DSP/FM-Modulmanagement, Systemzeitmanagement und andere Funktionen.
MCU-Ressourcenanforderungen:
· Für die Hauptfrequenz und die Rechenleistung gelten bestimmte Anforderungen. Die Hauptfrequenz beträgt nicht weniger als 100 MHz und die Rechenleistung beträgt nicht weniger als 200 DMIPS.
· Der Flash-Speicherplatz beträgt nicht weniger als 1 MB, mit physischer Code-Flash- und Daten-Flash-Partition;
· RAM nicht weniger als 128 KB;
· Hohe Anforderungen an die funktionale Sicherheit, kann ASIL-B-Level erreichen;
· Unterstützt Mehrkanal-ADC;
· Unterstützt Mehrkanal-CAN-FD;
· Fahrzeugregulierungsklasse AEC-Q100 Klasse 1;
· Unterstützt Online-Upgrade (OTA), Flash-Unterstützung für Dual Bank;
· Zur Unterstützung eines sicheren Starts ist eine Informationsverschlüsselungsmaschine mit SHE/HSM-Light-Level und höher erforderlich.
· Die Pin-Anzahl beträgt nicht weniger als 100PIN.
(2) Leistungsanforderungen
IO unterstützt Weitspannungsversorgung (5,5 V ~ 2,7 V), IO-Port unterstützt Überspannungsnutzung;
Viele Signaleingänge schwanken je nach Spannung der Stromversorgungsbatterie und es kann zu Überspannungen kommen. Überspannung kann die Stabilität und Zuverlässigkeit des Systems verbessern.
Erinnerungsleben:
Der Lebenszyklus des Autos beträgt mehr als 10 Jahre, daher müssen der Programm- und Datenspeicher der MCU des Autos eine längere Lebensdauer haben. Programmspeicher und Datenspeicher müssen über separate physische Partitionen verfügen, und der Programmspeicher muss seltener gelöscht werden, also eine Ausdauer > 10 KB, während der Datenspeicher häufiger gelöscht werden muss, sodass er häufiger gelöscht werden muss . Siehe Daten-Flash-Indikator Ausdauer > 100.000, 15 Jahre (<1.000). 10 Jahre (<100.000).
Kommunikationsbusschnittstelle;
Die Buskommunikationslast im Fahrzeug wird immer höher, sodass das herkömmliche CAN-CAN den Kommunikationsbedarf nicht mehr decken kann, der Bedarf an Hochgeschwindigkeits-CAN-FD-Bussen immer höher wird und die Unterstützung von CAN-FD nach und nach zum MCU-Standard geworden ist .
(3) Industrielles Muster
Derzeit ist der Anteil inländischer Smart-Cabin-MCUs noch sehr gering, und die Hauptlieferanten sind nach wie vor NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip und andere internationale MCU-Hersteller. Eine Reihe inländischer MCU-Hersteller waren am Layout beteiligt, die Marktleistung bleibt abzuwarten.
(4) Branchenbarrieren
Das Regulierungsniveau für intelligente Kabinenfahrzeuge und das Niveau der funktionalen Sicherheit sind relativ nicht zu hoch, was hauptsächlich auf die Anhäufung von Know-how und die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Produktiteration und -verbesserung zurückzuführen ist. Da es in inländischen Fabriken nicht viele MCU-Produktionslinien gibt, ist der Prozess gleichzeitig relativ rückständig, und es dauert eine gewisse Zeit, bis die nationale Produktionslieferkette erreicht ist, und es können höhere Kosten und ein damit verbundener Wettbewerbsdruck entstehen der Anteil internationaler Hersteller ist größer.
Anwendung eines Haushaltskontrollchips
Autosteuerungschips basieren hauptsächlich auf Auto-MCUs, die inländische führende Unternehmen wie Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Zhaoyi Innovation, Jiefa Technology, Xinchi Technology, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, National Technology usw. haben MCU-Produktsequenzen im Automobilmaßstab, Benchmark-Gigantenprodukte aus Übersee, derzeit basierend auf der ARM-Architektur. Einige Unternehmen haben auch Forschung und Entwicklung der RISC-V-Architektur durchgeführt.
Derzeit wird der inländische Fahrzeugsteuerungsdomänenchip hauptsächlich auf dem Automobil-Frontladermarkt verwendet und wurde im Karosseriebereich und im Infotainmentbereich bei Autos eingesetzt, während er im Fahrwerks-, Leistungsbereich und anderen Bereichen immer noch dominiert wird Überseeische Chipgiganten wie stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments und Microchip Semiconductor und nur wenige inländische Unternehmen haben Massenproduktionsanwendungen realisiert. Derzeit wird der inländische Chiphersteller Chipchi im April 2022 Hochleistungs-Steuerchip-Produkte der E3-Serie auf Basis von ARM Cortex-R5F auf den Markt bringen, mit einem funktionalen Sicherheitsniveau, das ASIL D erreicht, einem Temperaturniveau, das AEC-Q100 Grad 1 unterstützt, und einer CPU-Frequenz von bis zu 800 MHz , mit bis zu 6 CPU-Kernen. Es handelt sich um das leistungsstärkste Produkt im bestehenden Massenproduktions-MCU für Fahrzeugmessgeräte. Es schließt die Lücke auf dem inländischen High-End-Markt für Fahrzeugmessgeräte-MCUs mit hohem Sicherheitsniveau und kann mit hoher Leistung und hoher Zuverlässigkeit in BMS, ADAS und VCU verwendet werden -Wire-Chassis, Instrument, HUD, intelligenter Rückspiegel und andere Kernbereiche der Fahrzeugsteuerung. Mehr als 100 Kunden haben E3 für das Produktdesign übernommen, darunter GAC, Geely usw.
Anwendung von inländischen Controller-Kernprodukten
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. Juli 2023
