Uvod v čip krmilnega razreda
Krmilni čip se v glavnem nanaša na MCU (mikrokrmilniško enoto), torej na mikrokrmilnik, znan tudi kot en sam čip, ki ustrezno zmanjša frekvenco in specifikacije CPU-ja, pomnilnik, časovnik, A/D pretvorbo, uro, vhodno/izhodna vrata in serijska komunikacija ter druge funkcionalne module in vmesnike pa so integrirani na enem samem čipu. Z uresničitvijo funkcije krmiljenja terminala ima prednosti visoke zmogljivosti, nizke porabe energije, programirljivosti in visoke prilagodljivosti.
Diagram MCU nivoja merilnika vozila
Avtomobilska industrija je zelo pomembno področje uporabe mikrokontrolerjev (MCU). Po podatkih IC Insights je leta 2019 globalna uporaba mikrokontrolerjev v avtomobilski elektroniki predstavljala približno 33 %. Število mikrokontrolerjev, ki jih uporablja vsak avtomobil v vrhunskih modelih, je blizu 100, od vozniških računalnikov, LCD-instrumentov do motorjev, šasij, velikih in majhnih komponent v avtomobilu, ki potrebujejo krmiljenje s strani mikrokontrolerjev.
V zgodnjih dneh so se 8-bitni in 16-bitni mikrokontrolerji (MCUS) uporabljali predvsem v avtomobilih, vendar se z nenehnim izboljševanjem avtomobilske elektronizacije in inteligence povečuje tudi število in kakovost potrebnih mikrokontrolerjev. Trenutno je delež 32-bitnih mikrokontrolerjev v avtomobilskih mikrokontrolerjih dosegel približno 60 %, pri čemer je jedro serije ARM Cortex zaradi nizkih stroškov in odličnega nadzora porabe energije glavna izbira proizvajalcev avtomobilskih mikrokontrolerjev.
Glavni parametri avtomobilskega mikrokontrolerja vključujejo delovno napetost, delovno frekvenco, kapaciteto bliskovnega in RAM pomnilnika, modul časovnika in številko kanala, modul ADC in številko kanala, vrsto in številko serijskega komunikacijskega vmesnika, številko vhodnih in izhodnih vrat I/O, delovno temperaturo, obliko ohišja in raven funkcionalne varnosti.
Avtomobilske MCUS-e lahko glede na število bitov CPU-ja v glavnem razdelimo na 8-bitne, 16-bitne in 32-bitne. Z nadgradnjo procesa stroški 32-bitnih MCUS-ov še naprej padajo in so postali glavni tok ter postopoma nadomeščajo aplikacije in trge, kjer so v preteklosti prevladovali 8/16-bitni MCUS-i.
Če avtomobilski mikrokontroler razdelimo glede na področje uporabe, ga lahko razdelimo na področje karoserije, področje napajanja, področje šasije, področje kabine in področje inteligentne vožnje. Za področje kabine in področje inteligentnega pogona mora imeti mikrokontroler visoko računalniško moč in hitre zunanje komunikacijske vmesnike, kot sta CAN FD in Ethernet. Tudi področje karoserije zahteva veliko število zunanjih komunikacijskih vmesnikov, vendar so zahteve glede računalniške moči mikrokontrolerja relativno nizke, medtem ko področje napajanja in področje šasije zahtevata višjo delovno temperaturo in funkcionalno varnost.
Čip za nadzor domene ohišja
Področje šasije je povezano z vožnjo vozila in je sestavljeno iz prenosnega sistema, pogonskega sistema, krmilnega sistema in zavornega sistema. Sestavljeno je iz petih podsistemov, in sicer krmiljenja, zaviranja, prestavljanja, plina in vzmetenja. Z razvojem avtomobilske inteligence so prepoznavanje zaznav, načrtovanje odločitev in izvajanje krmiljenja inteligentnih vozil postali osrednji sistemi področja šasije. Krmiljenje po žici in pogon po žici sta osrednji komponenti za izvršilni del avtomatske vožnje.
(1) Zahteve delovnega mesta
Krmilni enota (ECU) v domeni šasije uporablja visokozmogljivo, prilagodljivo platformo za funkcionalno varnost ter podpira združevanje senzorjev v gruče in večosne inercialne senzorje. Na podlagi tega scenarija uporabe so za mikrokrmilni enoto v domeni šasije predlagane naslednje zahteve:
· Zahteve glede visoke frekvence in visoke računalniške moči, glavna frekvenca ni manjša od 200 MHz, računalniška moč pa ni manjša od 300 DMIPS
· Prostor za shranjevanje v bliskovnem pomnilniku ni manjši od 2 MB, s kodno in podatkovno bliskovno particijo;
· RAM najmanj 512 KB;
· Visoke zahteve glede funkcionalne varnosti, ki lahko dosežejo raven ASIL-D;
· Podpora 12-bitnemu natančnemu ADC-ju;
· Podpora 32-bitnemu visoko natančnemu časovniku z visoko sinhronizacijo;
· Podpora za večkanalni CAN-FD;
· Podpora za vsaj 100M Ethernet;
· Zanesljivost ni nižja od AEC-Q100 Grade1;
· Podpora za spletno nadgradnjo (OTA);
· Podpora funkciji preverjanja vdelane programske opreme (nacionalni tajni algoritem);
(2) Zahteve glede zmogljivosti
· Jedrni del:
I. Jedrna frekvenca: to je taktna frekvenca, ko jedro deluje in se uporablja za predstavitev hitrosti nihanja digitalnega impulznega signala jedra. Glavna frekvenca ne more neposredno predstavljati hitrosti izračuna jedra. Hitrost delovanja jedra je povezana tudi s cevovodom jedra, predpomnilnikom, naborom ukazov itd.
II. Računalniška moč: Za ocenjevanje se običajno lahko uporablja DMIPS. DMIPS je enota, ki meri relativno zmogljivost integriranega programa za primerjalno testiranje MCU med testiranjem.
· Parametri pomnilnika:
I. Pomnilnik kode: pomnilnik, ki se uporablja za shranjevanje kode;
II. Pomnilnik podatkov: pomnilnik, ki se uporablja za shranjevanje podatkov;
III.RAM: Pomnilnik, ki se uporablja za shranjevanje začasnih podatkov in kode.
· Komunikacijski avtobus: vključno s posebnim avtomobilskim avtobusom in običajnim komunikacijskim avtobusom;
· Visoko natančne periferne naprave;
· Delovna temperatura;
(3) Industrijski vzorec
Ker se električna in elektronska arhitektura, ki jo uporabljajo različni proizvajalci avtomobilov, razlikuje, se bodo tudi zahteve glede komponent za področje šasije razlikovale. Zaradi različnih konfiguracij različnih modelov iste tovarne avtomobilov bo izbira ECU-ja za področje šasije različna. Te razlike bodo povzročile različne zahteve glede MCU-ja za področje šasije. Na primer, Honda Accord uporablja tri čipe MCU za področje šasije, Audi Q7 pa približno 11 čipov MCU za področje šasije. Leta 2021 je bila proizvodnja kitajskih osebnih avtomobilov približno 10 milijonov, od tega je povprečno povpraševanje po MCUS-jih za področje šasije koles 5, skupni trg pa je dosegel približno 50 milijonov. Glavni dobavitelji MCUS-jev za področje šasije so Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI in ST. Teh pet mednarodnih prodajalcev polprevodnikov predstavlja več kot 99 % trga MCUS-jev za področje šasije.
(4) Industrijske ovire
Z vidika ključnega tehničnega vidika so komponente področja šasije, kot so EPS, EPB in ESC, tesno povezane z varnostjo voznika, zato je raven funkcionalne varnosti mikrokontrolerja v domeni šasije zelo visoka, v bistvu zahteva raven ASIL-D. Ta raven funkcionalne varnosti mikrokontrolerja na Kitajskem ni določena. Poleg ravni funkcionalne varnosti imajo scenariji uporabe komponent šasije zelo visoke zahteve glede frekvence mikrokontrolerja, računalniške moči, pomnilniške zmogljivosti, periferne zmogljivosti, periferne natančnosti in drugih vidikov. Mikrokontroler v domeni šasije je ustvaril zelo visoko industrijsko oviro, ki jo morajo domači proizvajalci mikrokontrolerjev premagati in premagati.
Kar zadeva dobavno verigo, so zaradi zahtev po visoki frekvenci in visoki računalniški moči za krmilni čip komponent domene šasije postavljene relativno visoke zahteve za postopek in postopek proizvodnje rezin. Trenutno se zdi, da je za izpolnjevanje zahtev glede frekvence MCU nad 200 MHz potreben vsaj 55 nm postopek. V tem pogledu domača proizvodna linija MCU še ni popolna in še ni dosegla ravni množične proizvodnje. Mednarodni proizvajalci polprevodnikov so v osnovi sprejeli model IDM, kar zadeva livarne rezin, trenutno imajo ustrezne zmogljivosti le TSMC, UMC in GF. Domači proizvajalci čipov so vsi podjetja brez proizvodnih obratov (Fabless), zato obstajajo izzivi in določena tveganja pri proizvodnji rezin in zagotavljanju zmogljivosti.
V scenarijih osrednjega računalništva, kot je avtonomna vožnja, se tradicionalni procesorji splošnega namena težko prilagodijo zahtevam umetne inteligence zaradi nizke računalniške učinkovitosti, čipi umetne inteligence, kot so grafični procesorji (GPU), programske opreme (FPGA) in asicijski čipi (ASIC), pa imajo odlično zmogljivost na robu omrežja in v oblaku s svojimi lastnostmi in se pogosto uporabljajo. Z vidika tehnoloških trendov bo grafični procesor (GPU) kratkoročno še vedno prevladujoči čip umetne inteligence, dolgoročno pa je ASIC končna smer. Z vidika tržnih trendov bo svetovno povpraševanje po čipih umetne inteligence ohranilo hiter zagon rasti, čipi v oblaku in na robu omrežja pa imajo večji potencial rasti, stopnja rasti trga pa naj bi v naslednjih petih letih dosegla skoraj 50 %. Čeprav so temelji domače tehnologije čipov šibki, s hitrim uvajanjem aplikacij umetne inteligence hiter obseg povpraševanja po čipih umetne inteligence ustvarja priložnosti za rast tehnologije in zmogljivosti lokalnih podjetij, ki se ukvarjajo s čipi. Avtonomna vožnja ima stroge zahteve glede računalniške moči, zakasnitve in zanesljivosti. Trenutno se večinoma uporabljajo rešitve GPU + FPGA. Zaradi stabilnosti algoritmov in podatkovnega vodenja se pričakuje, da bodo asicijski čipi pridobili tržni prostor.
Na čipu CPU je potrebno veliko prostora za napovedovanje in optimizacijo vej, s čimer se shranijo različna stanja in zmanjša zakasnitev preklapljanja nalog. Zaradi tega je tudi bolj primeren za logično krmiljenje, serijsko delovanje in splošno delovanje s podatki. Vzemimo za primer grafični procesor (GPU) in centralni procesor (CPU). V primerjavi s CPU uporablja GPU veliko število računalniških enot in dolg cevovod, le zelo preprosto krmilno logiko in odpravlja predpomnilnik. CPU ne le zaseda veliko prostora v predpomnilniku, ampak ima tudi kompleksno krmilno logiko in veliko optimizacijskih vezij, kar je v primerjavi z računalniško močjo le majhen delček.
Čip za nadzor domene napajanja
Krmilnik domene napajanja je inteligentna enota za upravljanje pogonskega sklopa. S CAN/FLEXRAY omogoča upravljanje menjalnika, upravljanje baterije, spremljanje regulacije alternatorja, predvsem pa se uporablja za optimizacijo in nadzor pogonskega sklopa, hkrati pa zagotavlja inteligentno diagnostiko napak, inteligentno varčevanje z energijo, komunikacijo prek vodila in druge funkcije.
(1) Zahteve delovnega mesta
Mikrokontroler za nadzor domene napajanja lahko podpira večje aplikacije v energetiki, kot je BMS, z naslednjimi zahtevami:
· Visoka glavna frekvenca, glavna frekvenca 600MHz~800MHz
· RAM 4 MB
· Visoke zahteve glede funkcionalne varnosti, ki lahko dosežejo raven ASIL-D;
· Podpora za večkanalni CAN-FD;
· Podpora za 2G Ethernet;
· Zanesljivost ni nižja od AEC-Q100 Grade1;
· Podpora funkciji preverjanja vdelane programske opreme (nacionalni tajni algoritem);
(2) Zahteve glede zmogljivosti
Visoka zmogljivost: Izdelek združuje dvojedrni procesor ARM Cortex R5 z zaklepanjem korakov in 4 MB vgrajenega SRAM-a za podporo naraščajočim zahtevam glede računalniške moči in pomnilnika v avtomobilskih aplikacijah. Procesor ARM Cortex-R5F do 800 MHz. Visoka varnost: Standard zanesljivosti specifikacij vozila AEC-Q100 dosega 1. stopnjo, raven funkcionalne varnosti ISO26262 pa ASIL D. Dvojedrni procesor z zaklepanjem korakov lahko doseže do 99 % diagnostične pokritosti. Vgrajeni modul za informacijsko varnost vključuje pravi generator naključnih števil, AES, RSA, ECC, SHA in strojne pospeševalnike, ki so skladni z ustreznimi standardi državne in poslovne varnosti. Integracija teh funkcij informacijske varnosti lahko zadovolji potrebe aplikacij, kot so varen zagon, varna komunikacija, varno posodabljanje in nadgradnja vdelane programske opreme.
Čip za nadzor telesne površine
Karoserijski del je v glavnem odgovoren za nadzor različnih funkcij telesa. Z razvojem vozil se vse več uporablja tudi krmilnik karoserije. Da bi zmanjšali stroške krmilnika in težo vozila, je potrebna integracija vseh funkcionalnih naprav, od sprednjega, srednjega in zadnjega dela avtomobila, kot so zadnja zavorna luč, zadnja pozicijska luč, ključavnica zadnjih vrat in celo dvojna oporna palica, v en sam krmilnik.
Krmilnik telesne površine običajno združuje BCM, PEPS, TPMS, Gateway in druge funkcije, lahko pa razširi tudi nastavitev sedeža, upravljanje vzvratnih ogledal, upravljanje klimatske naprave in druge funkcije, celovito in enotno upravljanje vsakega aktuatorja ter razumno in učinkovito dodelitev sistemskih virov. Funkcije krmilnika telesne površine so številne, kot je prikazano spodaj, vendar niso omejene na tiste, ki so navedene tukaj.
(1) Zahteve delovnega mesta
Glavne zahteve avtomobilske elektronike za krmilne čipe MCU so boljša stabilnost, zanesljivost, varnost, delovanje v realnem času in druge tehnične lastnosti, pa tudi večja računalniška zmogljivost in zmogljivost shranjevanja ter nižje zahteve glede indeksa porabe energije. Krmilnik karoserije je postopoma prešel iz decentralizirane funkcionalne uvedbe v velik krmilnik, ki združuje vse osnovne pogone karoserijske elektronike, ključne funkcije, luči, vrata, okna itd. Zasnova sistema za nadzor karoserije vključuje osvetlitev, pranje brisalcev, centralno upravljanje ključavnic vrat, oken in drugih krmilnikov, inteligentne ključe PEPS, upravljanje porabe energije itd. Poleg tega vključuje tudi prehod CAN, razširljiva CANFD in FLEXRAY, omrežje LIN, vmesnik Ethernet ter tehnologijo razvoja in načrtovanja modulov.
Na splošno se zahteve glede delovanja zgoraj omenjenih krmilnih funkcij za glavni krmilni čip MCU v karoseriji odražajo predvsem v vidikih računalniške in procesne zmogljivosti, funkcionalne integracije, komunikacijskega vmesnika in zanesljivosti. Kar zadeva specifične zahteve, zaradi funkcionalnih razlik v različnih scenarijih funkcionalne uporabe v karoseriji, kot so električna stekla, avtomatski sedeži, električna prtljažna vrata in druge aplikacije v karoseriji, še vedno obstajajo potrebe po visoko učinkovitem krmiljenju motorja, zato takšne aplikacije v karoseriji zahtevajo, da MCU integrira elektronski krmilni algoritem FOC in druge funkcije. Poleg tega imajo različni scenariji uporabe v karoseriji različne zahteve glede konfiguracije vmesnika čipa. Zato je običajno treba izbrati MCU v karoseriji glede na funkcionalne in zmogljivostne zahteve specifičnega scenarija uporabe ter na tej podlagi celovito izmeriti stroškovno učinkovitost izdelka, dobavno sposobnost in tehnično storitev ter druge dejavnike.
(2) Zahteve glede zmogljivosti
Glavni referenčni kazalniki čipa MCU za nadzor telesne površine so naslednji:
Zmogljivost: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, vgrajen 8KB predpomnilnik ukazov, podpora za pospeševanje Flash enote pri izvajanju programa 0 čakanja.
Šifrirani pomnilnik velike zmogljivosti: do 512 K bajtov eFlash, podpora šifriranemu shranjevanju, upravljanju particij in zaščiti podatkov, podpora preverjanju ECC, 100.000 brisanj, 10 let hrambe podatkov; 144 K bajtov SRAM, podpora pariteti strojne opreme.
Integrirani bogati komunikacijski vmesniki: Podpora za večkanalne GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB 2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP in druge vmesnike.
Integriran visokozmogljiv simulator: Podpora za 12-bitni 5Msps visokohitrostni ADC, neodvisen operacijski ojačevalnik od vodila do vodila, visokohitrostni analogni primerjalnik, 12-bitni 1Msps DAC; Podpora za zunanji vhodni neodvisen vir referenčne napetosti, večkanalna kapacitivna tipka na dotik; Visokohitrostni DMA krmilnik.
Podpora za notranji RC ali zunanji vhod kristalne ure, visoka zanesljivost ponastavitve.
Vgrajena kalibracijska ura realnega časa RTC, podpora za večni koledar za prestopno leto, alarmni dogodki, periodično prebujanje.
Podpora za visoko natančen števec časa.
Varnostne funkcije na ravni strojne opreme: Mehanizem za strojno pospeševanje algoritmov šifriranja, ki podpira algoritme AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5; Šifriranje bliskovnega pomnilnika, upravljanje particij za več uporabnikov (MMU), generator naključnih števil TRNG, delovanje CRC16/32; Podpora za zaščito pred pisanjem (WRP), več ravni zaščite pred branjem (RDP) (L0/L1/L2); Podpora za varnostni zagon, prenos šifriranega programa, varnostna posodobitev.
Podpora za spremljanje okvare ure in spremljanje proti rušenju.
96-bitni UID in 128-bitni UCID.
Visoko zanesljivo delovno okolje: 1,8 V ~ 3,6 V/-40 ℃ ~ 105 ℃.
(3) Industrijski vzorec
Elektronski sistemi za karoserijo so v zgodnji fazi rasti tako za tuja kot domača podjetja. Tuja podjetja na področju BCM, PEPS, vrat in oken, krmilnikov sedežev in drugih enofunkcijskih izdelkov imajo globoko tehnično akumulacijo, medtem ko imajo večja tuja podjetja široko pokritost proizvodnih linij, kar jim postavlja temelje za izdelavo izdelkov za sistemsko integracijo. Domača podjetja imajo določene prednosti pri uporabi karoserij vozil z novo energijo. Vzemimo za primer BYD, pri katerem je karoserija vozila z novo energijo razdeljena na levo in desno območje, izdelek za sistemsko integracijo pa je preurejen in definiran. Vendar pa je pri čipih za krmiljenje karoserije glavni dobavitelj mikrokontrolerjev še vedno Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST in drugi mednarodni proizvajalci čipov, domači proizvajalci čipov pa imajo trenutno nizek tržni delež.
(4) Industrijske ovire
Z vidika komunikacije gre za evolucijski proces od tradicionalne arhitekture do hibridne arhitekture in končne platforme za računalniški računalnik v vozilu. Ključnega pomena je sprememba hitrosti komunikacije in znižanje cene osnovne računalniške moči ob visoki funkcionalni varnosti, v prihodnosti pa je mogoče postopoma doseči združljivost različnih funkcij na elektronski ravni osnovnega krmilnika. Krmilnik karoserije lahko na primer integrira tradicionalne funkcije BCM, PEPS in zaščito pred uščipnjenjem. Relativno gledano so tehnične ovire čipa za krmiljenje karoserije nižje kot za področje moči, kokpita itd., zato se pričakuje, da bodo domači čipi prevzeli vodilno vlogo pri velikem preboju na področju karoserije in postopoma uresničili domačo nadomestitev. V zadnjih letih je domači trg mikrokontrolerjev na sprednjem in zadnjem delu karoserije doživel zelo dober razvojni zagon.
Čip za upravljanje v pilotski kabini
Elektrifikacija, inteligenca in mreženje so pospešili razvoj avtomobilske elektronske in električne arhitekture v smeri nadzora domen, prav tako pa se kokpit hitro razvija od sistema za avdio in video zabavo v vozilu do inteligentnega kokpita. Kokpit je predstavljen z vmesnikom za interakcijo med človekom in računalnikom, vendar ne glede na to, ali gre za prejšnji infotainment sistem ali trenutni inteligentni kokpit, poleg zmogljivega SOC-a z računalniško hitrostjo potrebuje tudi visokozmogljiv mikrokontroler v realnem času za obravnavo podatkovne interakcije z vozilom. Postopna popularizacija programsko definiranih vozil, OTA in Autosar v inteligentnem kokpitu povečuje zahteve po virih mikrokontrolerjev v kokpitu. To se še posebej odraža v naraščajočem povpraševanju po zmogljivosti FLASH in RAM-a, povečuje se tudi povpraševanje po številu PIN-ov, bolj kompleksne funkcije zahtevajo močnejše zmogljivosti izvajanja programov, hkrati pa imajo bogatejši vmesnik vodila.
(1) Zahteve delovnega mesta
Mikrokontroler v kabini v glavnem izvaja upravljanje napajanja sistema, upravljanje časa vklopa, upravljanje omrežja, diagnostiko, interakcijo podatkov vozila, upravljanje ključev, upravljanje osvetlitve ozadja, upravljanje avdio DSP/FM modula, upravljanje sistemskega časa in druge funkcije.
Zahteve glede virov mikrokontrolerja:
· Glavna frekvenca in računalniška moč imata določene zahteve, glavna frekvenca ni manjša od 100 MHz, računalniška moč pa ni manjša od 200 DMIPS;
· Prostor za shranjevanje v bliskovnem pomnilniku ni manjši od 1 MB, s kodno in podatkovno bliskovno particijo;
· RAM najmanj 128 KB;
· Visoke zahteve glede ravni funkcionalne varnosti, ki lahko dosežejo raven ASIL-B;
· Podpora za večkanalni ADC;
· Podpora za večkanalni CAN-FD;
· Predpisi za vozila razreda AEC-Q100 razreda 1;
· Podpora za spletno nadgradnjo (OTA), podpora za dvojno banko pomnilnika Flash;
· Za podporo varnega zagona je potreben mehanizem za šifriranje informacij na ravni SHE/HSM ali višji;
· Število pinov ni manjše od 100PIN;
(2) Zahteve glede zmogljivosti
IO podpira napajanje s široko napetostjo (5,5 V ~ 2,7 V), IO vrata podpirajo uporabo pri prenapetosti;
Številni signalni vhodi nihajo glede na napetost baterije napajalnika, zato lahko pride do prenapetosti. Prenapetost lahko izboljša stabilnost in zanesljivost sistema.
Življenjska doba spomina:
Življenjska doba avtomobila je več kot 10 let, zato morata imeti programska in podatkovna shramba avtomobilskega mikrokontrolerja daljšo življenjsko dobo. Programska in podatkovna shramba morata imeti ločeni fizični particiji, programsko shrambo pa je treba manjkrat izbrisati, zato je vzdržljivost > 10K, medtem ko je treba podatkovno shrambo brisati pogosteje, zato mora imeti večje število brisanj. Glejte indikator utripanja podatkov > 100K, 15 let (< 1K). 10 let (< 100K).
Vmesnik komunikacijskega vodila;
Komunikacijska obremenitev vodila na vozilu je vse večja, zato tradicionalni CAN-CAN ne zadovoljuje več komunikacijskih potreb, povpraševanje po visokohitrostnem vodilu CAN-FD pa je vse večje, podpora CAN-FD pa je postopoma postala standard MCU.
(3) Industrijski vzorec
Trenutno je delež domačih mikrokontrolerjev za pametne kabine še vedno zelo nizek, glavni dobavitelji pa so še vedno NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip in drugi mednarodni proizvajalci mikrokontrolerjev. Številni domači proizvajalci mikrokontrolerjev so že bili vključeni v postavitev, tržna uspešnost pa bo še potrjena.
(4) Industrijske ovire
Raven regulacije inteligentnih kabinskih avtomobilov in raven funkcionalne varnosti nista previsoki, predvsem zaradi kopičenja znanja in potrebe po nenehnem izboljševanju izdelkov. Hkrati je zaradi majhnega števila proizvodnih linij mikrokontrolerjev v domačih tovarnah proces relativno zaostal in traja nekaj časa, da se doseže nacionalna dobavna veriga, stroški pa so lahko višji, konkurenčni pritisk mednarodnih proizvajalcev pa je večji.
Uporaba domačega kontrolnega čipa
Avtomobilski krmilni čipi so v glavnem zasnovani na avtomobilskih mikrokontrolerjih (MCU). Vodilna domača podjetja, kot so Ziguang Guowei, Huada Semiconductor, Shanghai Xinti, Zhaoyi Innovation, Jiefa Technology, Xinchi Technology, Beijing Junzheng, Shenzhen Xihua, Shanghai Qipuwei, National Technology itd., imajo vsa zaporedja izdelkov MCU v avtomobilskem merilu, ki so primerljiva s tujimi velikani in trenutno temeljijo na arhitekturi ARM. Nekatera podjetja so izvedla tudi raziskave in razvoj arhitekture RISC-V.
Trenutno se domači čip za nadzor vozil uporablja predvsem na trgu sprednjega nakladanja v avtomobilih in se uporablja v domeni karoserije in infotainmenta, medtem ko na področju šasije, napajanja in drugih področij še vedno prevladujejo tuji velikani čipov, kot so stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments in Microchip Semiconductor, le nekaj domačih podjetij pa je realiziralo aplikacije za množično proizvodnjo. Trenutno bo domači proizvajalec čipov Chipchi aprila 2022 izdal visokozmogljive izdelke serije krmilnih čipov E3, ki temeljijo na ARM Cortex-R5F, s funkcionalno varnostno stopnjo, ki doseže ASIL D, temperaturno stopnjo, ki podpira AEC-Q100 Grade 1, frekvenco procesorja do 800 MHz in do 6 jedri procesorja. Gre za najzmogljivejši izdelek na obstoječem trgu MCU za merilnike vozil za množično proizvodnjo, ki zapolnjuje vrzel na domačem trgu vrhunskih MCU za merilnike vozil z visoko stopnjo varnosti. Z visoko zmogljivostjo in visoko zanesljivostjo se lahko uporablja v BMS, ADAS, VCU, šasiji by-wire, instrumentih, HUD, inteligentnih vzvratnih ogledalih in drugih ključnih področjih nadzora vozil. Več kot 100 strank je sprejelo E3 za oblikovanje izdelkov, vključno z GAC, Geely itd.
Uporaba osnovnih izdelkov za domače krmilnike
Čas objave: 19. julij 2023
