પરંપરાગત ઇંધણ વાહન માટે લગભગ 500 થી 600 ચિપ્સની જરૂર પડે છે, અને લગભગ 1,000 હળવા મિશ્ર કાર, પ્લગ-ઇન હાઇબ્રિડ અને શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે ઓછામાં ઓછી 2,000 ચિપ્સની જરૂર પડે છે.
આનો અર્થ એ થયો કે સ્માર્ટ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ઝડપી વિકાસની પ્રક્રિયામાં, માત્ર અદ્યતન પ્રક્રિયા ચિપ્સની માંગમાં વધારો થતો નથી, પરંતુ પરંપરાગત ચિપ્સની માંગ પણ વધતી રહેશે. આ MCU છે. સાયકલની સંખ્યામાં વધારો ઉપરાંત, ડોમેન કંટ્રોલર ઉચ્ચ સુરક્ષા, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને ઉચ્ચ કમ્પ્યુટિંગ પાવર MCU માટે નવી માંગ પણ લાવે છે.
MCU, માઇક્રોકન્ટ્રોલર યુનિટ, જેને સિંગલ-ચિપ માઇક્રોકોમ્પ્યુટર/માઇક્રોકન્ટ્રોલર/સિંગલ-ચિપ માઇક્રોકોમ્પ્યુટર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે CPU, મેમરી અને પેરિફેરલ ફંક્શન્સને એક જ ચિપ પર એકીકૃત કરે છે જેથી કંટ્રોલ ફંક્શન સાથે ચિપ-લેવલ કમ્પ્યુટર બને. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ અને નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરવા માટે થાય છે. બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણ સિસ્ટમનો મુખ્ય ભાગ.
MCU અને ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઉદ્યોગ, કમ્પ્યુટર્સ અને નેટવર્ક્સ, કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, હોમ એપ્લાયન્સિસ અને ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ આપણા જીવન સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલા છે. કાર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એ ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સૌથી મોટું બજાર છે, અને વૈશ્વિક સ્તરે કાર ઇલેક્ટ્રોનનો હિસ્સો 33% છે.
MCU માળખું
MCU મુખ્યત્વે સેન્ટ્રલ પ્રોસેસર CPU, મેમરી (ROM અને RAM), ઇનપુટ અને આઉટપુટ I/O ઇન્ટરફેસ, સીરીયલ પોર્ટ, કાઉન્ટર વગેરેથી બનેલું છે.
સીપીયુ: સેન્ટ્રલ પ્રોસેસિંગ યુનિટ, એક સેન્ટ્રલ પ્રોસેસર, MCU ની અંદર મુખ્ય ઘટક છે. ઘટક ઘટકો ડેટા એરિથમેટિક લોજિક ઓપરેશન, બીટ વેરિયેબલ પ્રોસેસિંગ અને ડેટા ટ્રાન્સમિશન ઓપરેશન પૂર્ણ કરી શકે છે. નિયંત્રણ ભાગો ચોક્કસ સમય અનુસાર ક્રમિક રીતે કાર્યનું સંકલન કરે છે જેથી સૂચનાઓનું વિશ્લેષણ અને અમલ થાય.
રોમ: રીડ-ઓન્લી મેમરી એ એક પ્રોગ્રામ મેમરી છે જેનો ઉપયોગ ઉત્પાદકો દ્વારા લખાયેલા પ્રોગ્રામ્સને સંગ્રહિત કરવા માટે થાય છે. માહિતી બિન-વિનાશક રીતે વાંચવામાં આવે છે. સાર
રામ: રેન્ડમ એક્સેસ મેમરી, એક ડેટા મેમરી છે જે સીપીયુ સાથે સીધો ડેટા વિનિમય કરે છે, અને પાવર ખોવાઈ ગયા પછી ડેટા જાળવી શકાતો નથી. પ્રોગ્રામ ચાલુ હોય ત્યારે ગમે ત્યારે લખી અને વાંચી શકાય છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ્સ અથવા અન્ય ચાલી રહેલા પ્રોગ્રામ્સ માટે કામચલાઉ ડેટા સ્ટોરેજ માધ્યમ તરીકે થાય છે.
CPU અને MCU વચ્ચેનો સંબંધ:
CPU એ ઓપરેશનલ કંટ્રોલનો મુખ્ય ભાગ છે. CPU ઉપરાંત, MCU માં ROM અથવા RAM પણ હોય છે, જે ચિપ-લેવલ ચિપ છે. સામાન્ય ચિપ્સ SOC (સિસ્ટમ ઓન ચિપ) છે, જેને સિસ્ટમ-લેવલ ચિપ્સ કહેવામાં આવે છે જે સિસ્ટમ-લેવલ કોડ સ્ટોર અને ચલાવી શકે છે, QNX, Linux અને અન્ય ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ્સ ચલાવી શકે છે, જેમાં બહુવિધ પ્રોસેસર યુનિટ (CPU+GPU +DSP+NPU+સ્ટોરેજ+ઇન્ટરફેસ યુનિટ)નો સમાવેશ થાય છે.
MCU અંકો
આ સંખ્યા દરેક પ્રોસેસિંગ ડેટા MCU ની પહોળાઈ દર્શાવે છે. અંકોની સંખ્યા જેટલી વધારે હશે, MCU ડેટા પ્રોસેસિંગ ક્ષમતા એટલી જ મજબૂત હશે. હાલમાં, સૌથી મહત્વપૂર્ણ 8, 16 અને 32 અંકો છે, જેમાંથી 32 બિટ્સ સૌથી વધુ છે અને ઝડપથી વધે છે.
ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એપ્લિકેશન્સમાં, 8-બીટ MCU ની કિંમત ઓછી અને વિકસાવવામાં સરળ છે. હાલમાં, તેનો ઉપયોગ મોટે ભાગે પ્રમાણમાં સરળ નિયંત્રણ માટે થાય છે, જેમ કે લાઇટિંગ, વરસાદી પાણી, બારીઓ, બેઠકો અને દરવાજા. જો કે, વધુ જટિલ પાસાઓ માટે, જેમ કે ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ડિસ્પ્લે, વાહન મનોરંજન માહિતી પ્રણાલીઓ, પાવર કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ, ચેસિસ, ડ્રાઇવિંગ સહાય સિસ્ટમ્સ, વગેરે, મુખ્યત્વે 32-બીટ, અને ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રિફિકેશન, ઇન્ટેલિજન્સ અને નેટવર્કિંગના પુનરાવર્તન ઉત્ક્રાંતિ માટે, MCU માટે કમ્પ્યુટિંગ પાવર આવશ્યકતાઓ પણ વધુ અને વધુ વધી રહી છે.
MCU કાર પ્રમાણીકરણ
MCU સપ્લાયર OEM સપ્લાય ચેઇન સિસ્ટમમાં પ્રવેશ કરે તે પહેલાં, સામાન્ય રીતે ત્રણ મુખ્ય પ્રમાણપત્રો પૂર્ણ કરવા જરૂરી છે: ડિઝાઇન સ્ટેજ કાર્યાત્મક સુરક્ષા ધોરણ ISO 26262 ને અનુસરે છે, ફ્લો અને પેકેજિંગ સ્ટેજ AEC-Q001 ~ 004 અને IATF16949 ને અનુસરે છે, તેમજ પ્રમાણપત્ર પરીક્ષણ તબક્કા દરમિયાન AEC-Q100/Q104 ને અનુસરે છે.
તેમાંથી, ISO 26262 ASIL ના ચાર સુરક્ષા સ્તરોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે, નીચાથી ઉચ્ચ, A, B, C, અને D; AEC-Q100 ને ચાર વિશ્વસનીયતા સ્તરોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, નીચાથી ઉચ્ચ, 3, 2, 1, અને 0, અનુક્રમે, 3, 2, 1, અને 0 એસેન્સ AEC-Q100 શ્રેણી પ્રમાણપત્ર સામાન્ય રીતે 1-2 વર્ષ લે છે, જ્યારે ISO 26262 પ્રમાણપત્ર વધુ મુશ્કેલ છે અને ચક્ર લાંબું છે.
સ્માર્ટ ઇલેક્ટ્રિક વાહન ઉદ્યોગમાં MCU નો ઉપયોગ
ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં MCU નો ઉપયોગ ખૂબ જ વ્યાપક છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફ્રન્ટ ટેબલ એ બોડી એસેસરીઝ, પાવર સિસ્ટમ્સ, ચેસિસ, વાહન માહિતી મનોરંજન અને બુદ્ધિશાળી ડ્રાઇવિંગનો ઉપયોગ છે. સ્માર્ટ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના યુગના આગમન સાથે, MCU ઉત્પાદનો માટે લોકોની માંગ વધુ મજબૂત બનશે.
વિદ્યુતીકરણ:
૧. બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ BMS: BMS ને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ, તાપમાન અને બેટરી સંતુલનને નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે. મુખ્ય નિયંત્રણ બોર્ડને MCU ની જરૂર છે, અને દરેક સ્લેવ કન્સોલને પણ એક MCU ની જરૂર છે;
2.વાહન નિયંત્રક VCU: ઇલેક્ટ્રિક વાહન ઉર્જા વ્યવસ્થાપન માટે વાહન નિયંત્રક વધારવાની જરૂર છે, અને તે જ સમયે તે 32-બીટ હાઇ-એન્ડ MCU થી સજ્જ છે, જે દરેક ફેક્ટરીની યોજનાઓથી અલગ છે;
૩.એન્જિન કંટ્રોલર/ગિયરબોક્સ કંટ્રોલર: સ્ટોક રિપ્લેસમેન્ટ, ઇલેક્ટ્રિક વાહન ઇન્વર્ટર નિયંત્રણ MCU વૈકલ્પિક તેલ વાહન એન્જિન નિયંત્રક. ઊંચી મોટર ગતિને કારણે, રીડ્યુસરને ધીમું કરવાની જરૂર છે. ગિયરબોક્સ નિયંત્રક.
બુદ્ધિ:
1. હાલમાં, સ્થાનિક ઓટોમોબાઈલ બજાર હજુ પણ L2 હાઇ-સ્પીડ પેનિટ્રેશન સ્ટેજમાં છે. વ્યાપક ખર્ચ અને કામગીરીના વિચારણાઓથી, OEM ADAS ફંક્શનમાં વધારો કરે છે અને હજુ પણ વિતરિત આર્કિટેક્ચર અપનાવે છે. લોડિંગ રેટમાં વધારા સાથે, સેન્સર માહિતી પ્રક્રિયાનું MCU પણ તે મુજબ વધે છે.
2. કોકપીટ કાર્યોની વધતી સંખ્યાને કારણે, ઉચ્ચ નવી ઉર્જા ચિપ્સની ભૂમિકા વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહી છે, અને અનુરૂપ MCU સ્થિતિ ઘટી ગઈ છે.
હસ્તકલા
MCU પોતે કમ્પ્યુટિંગ પાવર માટે પ્રાથમિકતા આવશ્યકતાઓ ધરાવે છે અને તેમાં અદ્યતન પ્રક્રિયાઓ માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ નથી. તે જ સમયે, તેનું બિલ્ટ-ઇન એમ્બેડેડ સ્ટોરેજ પોતે પણ MCU પ્રક્રિયાના સુધારાને મર્યાદિત કરે છે. MCU ઉત્પાદનો સાથે 28nm પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરો. વાહન નિયમોની વિશિષ્ટતાઓ મુખ્યત્વે 8-ઇંચ વેફર્સ છે. કેટલાક ઉત્પાદકો, ખાસ કરીને IDM, 12-ઇંચ પ્લેટફોર્મ પર ટ્રાન્સપ્લાન્ટ થવાનું શરૂ કરી દીધું છે.
વર્તમાન 28nm અને 40nm પ્રક્રિયાઓ બજારનો મુખ્ય પ્રવાહ છે.
દેશ અને વિદેશમાં લાક્ષણિક સાહસો
વપરાશ અને ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ MCU ની તુલનામાં, કાર-સ્તરના MCU ની ઓપરેટિંગ વાતાવરણ, વિશ્વસનીયતા અને પુરવઠા ચક્રની દ્રષ્ટિએ ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ છે. વધુમાં, તેમાં પ્રવેશ કરવો મુશ્કેલ છે, તેથી MCU નું બજાર માળખું સામાન્ય રીતે પ્રમાણમાં કેન્દ્રિત છે. 2021 માં, વિશ્વની ટોચની પાંચ MCU કંપનીઓનો હિસ્સો 82% હતો.
હાલમાં, મારા દેશનું કાર-સ્તરનું MCU હજુ પણ પરિચય સમયગાળામાં છે, અને સપ્લાય ચેઇનમાં જમીન અને સ્થાનિક વૈકલ્પિકકરણ માટે મોટી સંભાવના છે.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૦૮-૨૦૨૩
