નિયંત્રણ વર્ગ ચિપ પરિચય
કંટ્રોલ ચિપ મુખ્યત્વે MCU (માઈક્રોકન્ટ્રોલર યુનિટ) નો સંદર્ભ આપે છે, એટલે કે, માઇક્રોકન્ટ્રોલર, જેને સિંગલ ચિપ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે CPU આવર્તન અને વિશિષ્ટતાઓને યોગ્ય રીતે ઘટાડવાનું છે, અને મેમરી, ટાઈમર, A/D કન્વર્ઝન, ઘડિયાળ, I. /O પોર્ટ અને સીરીયલ કોમ્યુનિકેશન અને અન્ય ફંક્શનલ મોડ્યુલો અને ઈન્ટરફેસ એક જ ચિપ પર સંકલિત છે. ટર્મિનલ કંટ્રોલ ફંક્શનની અનુભૂતિ કરીને, તેમાં ઉચ્ચ પ્રદર્શન, ઓછા પાવર વપરાશ, પ્રોગ્રામેબલ અને ઉચ્ચ સુગમતાના ફાયદા છે.
વાહન ગેજ સ્તરનો MCU ડાયાગ્રામ
ઓટોમોટિવ એ MCU નો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન વિસ્તાર છે, IC ઇનસાઇટ્સ ડેટા અનુસાર, 2019 માં, ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં વૈશ્વિક MCU એપ્લિકેશનનો હિસ્સો લગભગ 33% હતો. હાઇ-એન્ડ મોડલ્સમાં દરેક કાર દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા MCUS ની સંખ્યા 100 ની નજીક છે, ડ્રાઇવિંગ કમ્પ્યુટર્સ, LCD ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, એન્જિન, ચેસિસ, કારમાંના મોટા અને નાના ઘટકોને MCU નિયંત્રણની જરૂર છે.
શરૂઆતના દિવસોમાં, 8-બીટ અને 16-બીટ એમસીયુએસનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઓટોમોબાઈલમાં થતો હતો, પરંતુ ઓટોમોબાઈલ ઈલેક્ટ્રોનાઈઝેશન અને ઈન્ટેલિજન્સના સતત વધારા સાથે, એમસીયુએસની આવશ્યક સંખ્યા અને ગુણવત્તા પણ વધી રહી છે. હાલમાં, ઓટોમોટિવ MCUS માં 32-bit MCUS નું પ્રમાણ લગભગ 60% સુધી પહોંચી ગયું છે, જેમાંથી ARM ની કોર્ટેક્સ શ્રેણી કર્નલ, તેની ઓછી કિંમત અને ઉત્તમ પાવર કંટ્રોલને કારણે, ઓટોમોટિવ MCU ઉત્પાદકોની મુખ્ય પ્રવાહની પસંદગી છે.
ઓટોમોટિવ MCU ના મુખ્ય પરિમાણોમાં ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ, ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી, ફ્લેશ અને RAM ક્ષમતા, ટાઈમર મોડ્યુલ અને ચેનલ નંબર, ADC મોડ્યુલ અને ચેનલ નંબર, સીરીયલ કોમ્યુનિકેશન ઈન્ટરફેસ પ્રકાર અને નંબર, ઇનપુટ અને આઉટપુટ I/O પોર્ટ નંબર, ઓપરેટિંગ તાપમાન, પેકેજનો સમાવેશ થાય છે. ફોર્મ અને કાર્યાત્મક સલામતી સ્તર.
CPU બિટ્સ દ્વારા વિભાજિત, ઓટોમોટિવ MCUS ને મુખ્યત્વે 8 બિટ્સ, 16 બિટ્સ અને 32 બિટ્સમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. પ્રક્રિયાના અપગ્રેડ સાથે, 32-બીટ MCUS ની કિંમત સતત ઘટી રહી છે, અને તે હવે મુખ્ય પ્રવાહ બની ગઈ છે, અને તે ધીમે ધીમે ભૂતકાળમાં 8/16-bit MCUS દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવતી એપ્લિકેશનો અને બજારોને બદલી રહી છે.
જો એપ્લિકેશન ફીલ્ડ મુજબ વિભાજિત કરવામાં આવે તો, ઓટોમોટિવ MCU ને બોડી ડોમેન, પાવર ડોમેન, ચેસીસ ડોમેન, કોકપિટ ડોમેન અને ઇન્ટેલિજન્ટ ડ્રાઇવિંગ ડોમેનમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. કોકપિટ ડોમેન અને ઇન્ટેલિજન્ટ ડ્રાઇવ ડોમેન માટે, MCU પાસે ઉચ્ચ કમ્પ્યુટિંગ પાવર અને હાઇ-સ્પીડ એક્સટર્નલ કોમ્યુનિકેશન ઇન્ટરફેસ, જેમ કે CAN FD અને ઇથરનેટ હોવું જરૂરી છે. બોડી ડોમેનને પણ મોટી સંખ્યામાં બાહ્ય સંચાર ઈન્ટરફેસની જરૂર હોય છે, પરંતુ MCU ની કમ્પ્યુટિંગ પાવર જરૂરિયાતો પ્રમાણમાં ઓછી હોય છે, જ્યારે પાવર ડોમેન અને ચેસીસ ડોમેનને ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ તાપમાન અને કાર્યાત્મક સલામતી સ્તરની જરૂર હોય છે.
ચેસિસ ડોમેન નિયંત્રણ ચિપ
ચેસિસ ડોમેન વાહન ડ્રાઇવિંગ સાથે સંબંધિત છે અને તે ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ, ડ્રાઇવિંગ સિસ્ટમ, સ્ટીયરિંગ સિસ્ટમ અને બ્રેકિંગ સિસ્ટમથી બનેલું છે. તે સ્ટીયરીંગ, બ્રેકીંગ, શિફ્ટીંગ, થ્રોટલ અને સસ્પેન્શન સિસ્ટમ એમ પાંચ સબસિસ્ટમથી બનેલું છે. ઓટોમોબાઈલ ઈન્ટેલિજન્સના વિકાસ સાથે, ધારણાની ઓળખ, નિર્ણયનું આયોજન અને બુદ્ધિશાળી વાહનોનું નિયંત્રણ અમલીકરણ એ ચેસિસ ડોમેનની મુખ્ય સિસ્ટમ છે. સ્ટીયરિંગ-બાય-વાયર અને ડ્રાઇવ-બાય-વાયર એ ઓટોમેટિક ડ્રાઇવિંગના એક્ઝિક્યુટિવ એન્ડ માટેના મુખ્ય ઘટકો છે.
(1) નોકરીની જરૂરિયાતો
ચેસીસ ડોમેન ECU ઉચ્ચ-પ્રદર્શન, સ્કેલેબલ કાર્યાત્મક સલામતી પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરે છે અને સેન્સર ક્લસ્ટરિંગ અને મલ્ટી-એક્સિસ ઇનર્શિયલ સેન્સરને સપોર્ટ કરે છે. આ એપ્લિકેશન દૃશ્યના આધારે, ચેસિસ ડોમેન MCU માટે નીચેની આવશ્યકતાઓ પ્રસ્તાવિત છે:
· ઉચ્ચ આવર્તન અને ઉચ્ચ કમ્પ્યુટિંગ પાવર આવશ્યકતાઓ, મુખ્ય આવર્તન 200MHz કરતાં ઓછી નથી અને કમ્પ્યુટિંગ શક્તિ 300DMIPS કરતાં ઓછી નથી
ફ્લેશ સ્ટોરેજ સ્પેસ 2MB કરતા ઓછી નથી, કોડ ફ્લેશ અને ડેટા ફ્લેશ ફિઝિકલ પાર્ટીશન સાથે;
· રેમ 512KB કરતા ઓછી નથી;
· ઉચ્ચ કાર્યાત્મક સલામતી સ્તરની આવશ્યકતાઓ, ASIL-D સ્તર સુધી પહોંચી શકે છે;
· 12-બીટ ચોકસાઇ ADC ને સપોર્ટ કરે છે;
· 32-બીટ ઉચ્ચ ચોકસાઇ, ઉચ્ચ સિંક્રનાઇઝેશન ટાઈમરને સપોર્ટ કરે છે;
· મલ્ટિ-ચેનલ CAN-FD ને સપોર્ટ કરો;
· 100M ઈથરનેટ કરતાં ઓછું નહીં આધાર;
· વિશ્વસનીયતા AEC-Q100 ગ્રેડ1 કરતા ઓછી નથી;
ઓનલાઈન અપગ્રેડ (OTA);
· આધાર ફર્મવેર ચકાસણી કાર્ય (રાષ્ટ્રીય ગુપ્ત અલ્ગોરિધમ);
(2) પ્રદર્શન જરૂરિયાતો
કર્નલ ભાગ:
I. કોર ફ્રીક્વન્સી: એટલે કે કર્નલ કામ કરતી વખતે ઘડિયાળની આવર્તન, જેનો ઉપયોગ કર્નલ ડિજિટલ પલ્સ સિગ્નલ ઓસિલેશનની ઝડપ દર્શાવવા માટે થાય છે અને મુખ્ય આવર્તન કર્નલની ગણતરીની ઝડપને સીધી રીતે રજૂ કરી શકતી નથી. કર્નલ ઓપરેશન સ્પીડ કર્નલ પાઇપલાઇન, કેશ, સૂચના સેટ વગેરે સાથે પણ સંબંધિત છે.
II. કોમ્પ્યુટીંગ પાવર: DMIPS નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે મૂલ્યાંકન માટે થઈ શકે છે. DMIPS એ એક એકમ છે જે MCU ઇન્ટિગ્રેટેડ બેન્ચમાર્ક પ્રોગ્રામનું પરીક્ષણ કરવામાં આવે ત્યારે તેની સંબંધિત કામગીરીને માપે છે.
· મેમરી પરિમાણો:
I. કોડ મેમરી: કોડ સ્ટોર કરવા માટે વપરાતી મેમરી;
II. ડેટા મેમરી: ડેટા સ્ટોર કરવા માટે વપરાતી મેમરી;
III.RAM: અસ્થાયી ડેટા અને કોડ સ્ટોર કરવા માટે વપરાતી મેમરી.
કોમ્યુનિકેશન બસ: ઓટોમોબાઈલ સ્પેશિયલ બસ અને પરંપરાગત કોમ્યુનિકેશન બસ સહિત;
· ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા પેરિફેરલ્સ;
· ઓપરેટિંગ તાપમાન;
(3) ઔદ્યોગિક પેટર્ન
વિવિધ ઓટોમેકર્સ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા વિદ્યુત અને ઈલેક્ટ્રોનિક આર્કિટેક્ચર અલગ-અલગ હોવાથી, ચેસિસ ડોમેન માટેની ઘટક આવશ્યકતાઓ અલગ-અલગ હશે. એક જ કાર ફેક્ટરીના વિવિધ મોડલ્સના વિવિધ રૂપરેખાંકનને કારણે, ચેસિસ વિસ્તારની ECU પસંદગી અલગ હશે. આ તફાવતો ચેસિસ ડોમેન માટે વિવિધ MCU આવશ્યકતાઓમાં પરિણમશે. ઉદાહરણ તરીકે, હોન્ડા એકોર્ડ ત્રણ ચેસિસ ડોમેન MCU ચિપ્સનો ઉપયોગ કરે છે, અને Audi Q7 લગભગ 11 ચેસિસ ડોમેન MCU ચિપ્સનો ઉપયોગ કરે છે. 2021 માં, ચાઇનીઝ બ્રાન્ડ પેસેન્જર કારનું ઉત્પાદન આશરે 10 મિલિયન છે, જેમાંથી સાયકલ ચેસીસ ડોમેન MCUS ની સરેરાશ માંગ 5 છે, અને કુલ બજાર લગભગ 50 મિલિયન સુધી પહોંચી ગયું છે. સમગ્ર ચેસિસ ડોમેનમાં MCUS ના મુખ્ય સપ્લાયર્સ છે Infineon, NXP, Renesas, Microchip, TI અને ST. આ પાંચ આંતરરાષ્ટ્રીય સેમિકન્ડક્ટર વિક્રેતાઓ ચેસિસ ડોમેન MCUS માટે બજારના 99% કરતાં વધુ હિસ્સો ધરાવે છે.
(4) ઉદ્યોગ અવરોધો
મુખ્ય તકનીકી દૃષ્ટિકોણથી, ચેસિસ ડોમેનના ઘટકો જેમ કે EPS, EPB, ESC ડ્રાઇવરની જીવન સલામતી સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલા છે, તેથી ચેસિસ ડોમેન MCU નું કાર્યાત્મક સલામતી સ્તર ખૂબ ઊંચું છે, મૂળભૂત રીતે ASIL-D. સ્તરની જરૂરિયાતો. MCU નું આ કાર્યાત્મક સલામતી સ્તર ચીનમાં ખાલી છે. કાર્યાત્મક સલામતી સ્તર ઉપરાંત, ચેસિસ ઘટકોના એપ્લિકેશન દૃશ્યોમાં MCU આવર્તન, કમ્પ્યુટિંગ પાવર, મેમરી ક્ષમતા, પેરિફેરલ કામગીરી, પેરિફેરલ ચોકસાઈ અને અન્ય પાસાઓ માટે ખૂબ જ ઊંચી આવશ્યકતાઓ છે. ચેસિસ ડોમેન MCU એ ખૂબ જ ઉચ્ચ ઉદ્યોગ અવરોધ રચ્યો છે, જેને સ્થાનિક MCU ઉત્પાદકોને પડકારવા અને તોડવાની જરૂર છે.
સપ્લાય ચેઇનના સંદર્ભમાં, ચેસીસ ડોમેન ઘટકોની કંટ્રોલ ચિપ માટે ઉચ્ચ આવર્તન અને ઉચ્ચ કમ્પ્યુટિંગ પાવરની જરૂરિયાતોને લીધે, વેફર ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા અને પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણમાં ઊંચી જરૂરિયાતો આગળ મૂકવામાં આવે છે. હાલમાં, એવું લાગે છે કે 200MHz ઉપરની MCU આવર્તન જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે ઓછામાં ઓછી 55nm પ્રક્રિયા જરૂરી છે. આ સંદર્ભમાં, સ્થાનિક MCU ઉત્પાદન રેખા પૂર્ણ નથી અને મોટા પાયે ઉત્પાદન સ્તરે પહોંચી નથી. આંતરરાષ્ટ્રીય સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદકોએ મૂળભૂત રીતે IDM મોડલ અપનાવ્યું છે, વેફર ફાઉન્ડ્રીના સંદર્ભમાં, હાલમાં ફક્ત TSMC, UMC અને GF પાસે અનુરૂપ ક્ષમતાઓ છે. સ્થાનિક ચિપ ઉત્પાદકો તમામ ફેબલેસ કંપનીઓ છે, અને વેફર ઉત્પાદન અને ક્ષમતા ખાતરીમાં પડકારો અને ચોક્કસ જોખમો છે.
ઓટોનોમસ ડ્રાઇવિંગ જેવા કોર કમ્પ્યુટિંગ દૃશ્યોમાં, પરંપરાગત સામાન્ય-હેતુના cpus તેમની નીચી કમ્પ્યુટિંગ કાર્યક્ષમતાને કારણે AI કમ્પ્યુટિંગ આવશ્યકતાઓને સ્વીકારવાનું મુશ્કેલ છે, અને AI ચિપ્સ જેમ કે Gpus, FPgas અને ASics તેમની પોતાની સાથે ધાર અને ક્લાઉડ પર ઉત્તમ પ્રદર્શન ધરાવે છે. લક્ષણો અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ટેક્નોલોજી વલણોના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, GPU હજુ પણ ટૂંકા ગાળામાં પ્રબળ AI ચિપ હશે, અને લાંબા ગાળે, ASIC એ અંતિમ દિશા છે. બજારના વલણોના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, AI ચિપ્સની વૈશ્વિક માંગ ઝડપી વૃદ્ધિની ગતિ જાળવી રાખશે, અને ક્લાઉડ અને એજ ચિપ્સમાં વૃદ્ધિની વધુ સંભાવના છે, અને આગામી પાંચ વર્ષમાં બજાર વૃદ્ધિ દર 50% ની નજીક રહેવાની ધારણા છે. સ્થાનિક ચિપ ટેક્નોલોજીનો પાયો નબળો હોવા છતાં, AI એપ્લીકેશનના ઝડપી ઉતરાણ સાથે, AI ચિપની માંગનું ઝડપી વોલ્યુમ સ્થાનિક ચિપ સાહસોની ટેક્નોલોજી અને ક્ષમતા વૃદ્ધિ માટેની તકો ઊભી કરે છે. સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગમાં કમ્પ્યુટિંગ શક્તિ, વિલંબ અને વિશ્વસનીયતા પર સખત આવશ્યકતાઓ હોય છે. હાલમાં, GPU+FPGA સોલ્યુશન્સનો મોટાભાગે ઉપયોગ થાય છે. અલ્ગોરિધમ્સ અને ડેટા-આધારિત સ્થિરતા સાથે, ASics ને બજાર સ્થાન મેળવવાની અપેક્ષા છે.
બ્રાન્ચ અનુમાન અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન માટે CPU ચિપ પર ઘણી જગ્યાની જરૂર છે, વિવિધ રાજ્યોને સાચવીને ટાસ્ક સ્વિચિંગની લેટન્સી ઘટાડવા માટે. આ તેને લોજિક કંટ્રોલ, સીરીયલ ઓપરેશન અને સામાન્ય પ્રકારના ડેટા ઓપરેશન માટે પણ વધુ યોગ્ય બનાવે છે. GPU અને CPU ને ઉદાહરણ તરીકે લો, CPU ની સરખામણીમાં, GPU મોટી સંખ્યામાં કમ્પ્યુટિંગ એકમો અને લાંબી પાઇપલાઇનનો ઉપયોગ કરે છે, માત્ર એક ખૂબ જ સરળ નિયંત્રણ તર્ક અને કેશને દૂર કરે છે. CPU માત્ર કૅશ દ્વારા ઘણી બધી જગ્યા રોકે છે, પરંતુ તેમાં જટિલ નિયંત્રણ તર્ક અને ઘણા ઑપ્ટિમાઇઝેશન સર્કિટ પણ છે, જેની સરખામણીમાં કમ્પ્યુટિંગ પાવર માત્ર એક નાનો ભાગ છે.
પાવર ડોમેન નિયંત્રણ ચિપ
પાવર ડોમેન કંટ્રોલર એ એક બુદ્ધિશાળી પાવરટ્રેન મેનેજમેન્ટ યુનિટ છે. ટ્રાન્સમિશન મેનેજમેન્ટ, બેટરી મેનેજમેન્ટ, મોનિટરિંગ અલ્ટરનેટર રેગ્યુલેશન હાંસલ કરવા માટે CAN/FLEXRAY સાથે, મુખ્યત્વે પાવરટ્રેન ઓપ્ટિમાઇઝેશન અને કંટ્રોલ માટે વપરાય છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્ટેલિજન્ટ ફોલ્ટ ડાયગ્નોસિસ ઇન્ટેલિજન્ટ પાવર સેવિંગ, બસ કમ્યુનિકેશન અને અન્ય કાર્યો બંને.
(1) નોકરીની જરૂરિયાતો
પાવર ડોમેન કંટ્રોલ MCU નીચેની જરૂરિયાતો સાથે BMS જેવા પાવરમાં મુખ્ય એપ્લિકેશનને સપોર્ટ કરી શકે છે:
· ઉચ્ચ મુખ્ય આવર્તન, મુખ્ય આવર્તન 600MHz~800MHz
· રેમ 4MB
· ઉચ્ચ કાર્યાત્મક સલામતી સ્તરની આવશ્યકતાઓ, ASIL-D સ્તર સુધી પહોંચી શકે છે;
· મલ્ટિ-ચેનલ CAN-FD ને સપોર્ટ કરો;
· 2G ઇથરનેટ સપોર્ટ;
· વિશ્વસનીયતા AEC-Q100 ગ્રેડ1 કરતા ઓછી નથી;
· આધાર ફર્મવેર ચકાસણી કાર્ય (રાષ્ટ્રીય ગુપ્ત અલ્ગોરિધમ);
(2) પ્રદર્શન જરૂરિયાતો
ઉચ્ચ પ્રદર્શન: ઉત્પાદન એઆરએમ કોર્ટેક્સ R5 ડ્યુઅલ-કોર લોક-સ્ટેપ CPU અને 4MB ઓન-ચિપ SRAM ને ઓટોમોટિવ એપ્લિકેશન્સની વધતી જતી કમ્પ્યુટિંગ શક્તિ અને મેમરી આવશ્યકતાઓને સમર્થન આપવા માટે એકીકૃત કરે છે. ARM Cortex-R5F CPU 800MHz સુધી. ઉચ્ચ સલામતી: વાહન સ્પષ્ટીકરણ વિશ્વસનીયતા માનક AEC-Q100 ગ્રેડ 1 સુધી પહોંચે છે, અને ISO26262 કાર્યાત્મક સલામતી સ્તર ASIL D સુધી પહોંચે છે. ડ્યુઅલ-કોર લોક સ્ટેપ CPU 99% સુધી ડાયગ્નોસ્ટિક કવરેજ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. બિલ્ટ-ઇન માહિતી સુરક્ષા મોડ્યુલ સાચા રેન્ડમ નંબર જનરેટર, AES, RSA, ECC, SHA અને હાર્ડવેર એક્સિલરેટરને સંકલિત કરે છે જે રાજ્ય અને વ્યવસાય સુરક્ષાના સંબંધિત ધોરણોનું પાલન કરે છે. આ માહિતી સુરક્ષા કાર્યોનું એકીકરણ સુરક્ષિત સ્ટાર્ટઅપ, સુરક્ષિત સંદેશાવ્યવહાર, સુરક્ષિત ફર્મવેર અપડેટ અને અપગ્રેડ જેવી એપ્લિકેશનોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે.
શારીરિક વિસ્તાર નિયંત્રણ ચિપ
શરીરના વિવિધ કાર્યોના નિયંત્રણ માટે શરીરનો વિસ્તાર મુખ્યત્વે જવાબદાર છે. વાહનના વિકાસ સાથે, બોડી એરિયા કંટ્રોલર પણ વધુને વધુ છે, કંટ્રોલરની કિંમત ઘટાડવા, વાહનનું વજન ઘટાડવા માટે, એકીકરણ માટે તમામ કાર્યાત્મક ઉપકરણો મૂકવાની જરૂર છે, આગળના ભાગથી, મધ્યમાં. કારનો ભાગ અને કારનો પાછળનો ભાગ, જેમ કે પાછળની બ્રેક લાઇટ, પાછળની પોઝિશન લાઇટ, પાછળના દરવાજાનું લોક, અને ડબલ સ્ટે રોડનું એકીકૃત કુલ નિયંત્રકમાં એકીકરણ.
બોડી એરિયા કંટ્રોલર સામાન્ય રીતે BCM, PEPS, TPMS, ગેટવે અને અન્ય કાર્યોને એકીકૃત કરે છે, પરંતુ સીટ એડજસ્ટમેન્ટ, રીઅરવ્યુ મિરર કંટ્રોલ, એર કન્ડીશનીંગ કંટ્રોલ અને અન્ય કાર્યો, દરેક એક્ટ્યુએટરનું વ્યાપક અને એકીકૃત સંચાલન, સિસ્ટમ સંસાધનોની વાજબી અને અસરકારક ફાળવણીને પણ વિસ્તૃત કરી શકે છે. . બોડી એરિયા કંટ્રોલરના કાર્યો અસંખ્ય છે, નીચે બતાવ્યા પ્રમાણે, પરંતુ તે અહીં સૂચિબદ્ધ લોકો સુધી મર્યાદિત નથી.
(1) નોકરીની જરૂરિયાતો
MCU કંટ્રોલ ચિપ્સ માટે ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સની મુખ્ય માંગ સારી સ્થિરતા, વિશ્વસનીયતા, સુરક્ષા, રીઅલ-ટાઇમ અને અન્ય તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ તેમજ ઉચ્ચ કમ્પ્યુટિંગ પ્રદર્શન અને સંગ્રહ ક્ષમતા અને ઓછી વીજ વપરાશ સૂચકાંક જરૂરિયાતો છે. બોડી એરિયા કંટ્રોલર ધીમે ધીમે વિકેન્દ્રિત કાર્યાત્મક જમાવટમાંથી મોટા નિયંત્રકમાં પરિવર્તિત થયો છે જે બોડી ઈલેક્ટ્રોનિક્સ, કી ફંક્શન્સ, લાઈટ્સ, દરવાજા, વિન્ડોઝ વગેરેની તમામ મૂળભૂત ડ્રાઈવોને એકીકૃત કરે છે. બોડી એરિયા કંટ્રોલ સિસ્ટમ ડિઝાઇન લાઇટિંગ, વાઇપર વૉશિંગ, સેન્ટ્રલને એકીકૃત કરે છે. કંટ્રોલ ડોર લૉક્સ, વિન્ડોઝ અને અન્ય કંટ્રોલ, PEPS ઇન્ટેલિજન્ટ કી, પાવર મેનેજમેન્ટ વગેરે. તેમજ ગેટવે CAN, એક્સ્ટેન્સિબલ CANFD અને FLEXRAY, LIN નેટવર્ક, ઇથરનેટ ઇન્ટરફેસ અને મોડ્યુલ ડેવલપમેન્ટ અને ડિઝાઇન ટેકનોલોજી.
સામાન્ય રીતે, શરીરના ક્ષેત્રમાં MCU મુખ્ય નિયંત્રણ ચિપ માટે ઉપરોક્ત નિયંત્રણ કાર્યોની કાર્ય જરૂરિયાતો મુખ્યત્વે કમ્પ્યુટિંગ અને પ્રોસેસિંગ કામગીરી, કાર્યાત્મક એકીકરણ, સંચાર ઇન્ટરફેસ અને વિશ્વસનીયતાના પાસાઓમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે. ચોક્કસ આવશ્યકતાઓના સંદર્ભમાં, પાવર વિન્ડોઝ, ઓટોમેટિક સીટ્સ, ઇલેક્ટ્રિક ટેલગેટ અને અન્ય બોડી એપ્લીકેશન્સ જેવા શરીરના ક્ષેત્રમાં વિવિધ કાર્યાત્મક એપ્લિકેશન દૃશ્યોમાં કાર્યાત્મક તફાવતોને લીધે, હજી પણ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા મોટર નિયંત્રણની જરૂરિયાતો છે, આવા બોડી એપ્લીકેશન માટે જરૂરી છે. FOC ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ અલ્ગોરિધમ અને અન્ય કાર્યોને એકીકૃત કરવા માટે MCU. આ ઉપરાંત, બોડી એરિયામાં વિવિધ એપ્લિકેશન દૃશ્યોમાં ચિપના ઇન્ટરફેસ ગોઠવણી માટે વિવિધ આવશ્યકતાઓ હોય છે. તેથી, સામાન્ય રીતે ચોક્કસ એપ્લિકેશન દૃશ્યની કાર્યાત્મક અને કામગીરીની આવશ્યકતાઓ અનુસાર શરીર ક્ષેત્ર MCU પસંદ કરવું જરૂરી છે, અને તેના આધારે, ઉત્પાદનની કિંમતની કામગીરી, પુરવઠાની ક્ષમતા અને તકનીકી સેવા અને અન્ય પરિબળોને વ્યાપકપણે માપવા.
(2) પ્રદર્શન જરૂરિયાતો
બોડી એરિયા કંટ્રોલ MCU ચિપના મુખ્ય સંદર્ભ સૂચકાંકો નીચે મુજબ છે:
પ્રદર્શન: ARM Cortex-M4F@ 144MHz, 180DMIPS, બિલ્ટ-ઇન 8KB સૂચના કેશ કેશ, સપોર્ટ ફ્લેશ એક્સિલરેશન યુનિટ એક્ઝેક્યુશન પ્રોગ્રામ 0 રાહ જુઓ.
મોટી ક્ષમતાની એન્ક્રિપ્ટેડ મેમરી: 512K બાઇટ્સ eFlash સુધી, એનક્રિપ્ટેડ સ્ટોરેજને સપોર્ટ કરો, પાર્ટીશન મેનેજમેન્ટ અને ડેટા પ્રોટેક્શન, સપોર્ટ ECC વેરિફિકેશન, 100,000 ઇરેઝ વખત, 10 વર્ષનો ડેટા રીટેન્શન; 144K બાઇટ્સ SRAM, સપોર્ટિંગ હાર્ડવેર પેરિટી.
સંકલિત સમૃદ્ધ સંચાર ઇન્ટરફેસ: મલ્ટી-ચેનલ GPIO, USART, UART, SPI, QSPI, I2C, SDIO, USB2.0, CAN 2.0B, EMAC, DVP અને અન્ય ઇન્ટરફેસને સપોર્ટ કરો.
ઇન્ટિગ્રેટેડ હાઇ-પર્ફોર્મન્સ સિમ્યુલેટર: 12bit 5Msps હાઇ-સ્પીડ ADC, રેલ-ટુ-રેલ સ્વતંત્ર ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર, હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ કમ્પેરેટર, 12bit 1Msps DAC; આધાર બાહ્ય ઇનપુટ સ્વતંત્ર સંદર્ભ વોલ્ટેજ સ્ત્રોત, મલ્ટિ-ચેનલ કેપેસિટીવ ટચ કી; હાઇ સ્પીડ DMA નિયંત્રક.
આંતરિક RC અથવા બાહ્ય ક્રિસ્ટલ ઘડિયાળ ઇનપુટ, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા રીસેટને સપોર્ટ કરો.
બિલ્ટ-ઇન કેલિબ્રેશન આરટીસી રીઅલ-ટાઇમ ઘડિયાળ, લીપ યર પર્પેચ્યુઅલ કેલેન્ડર, એલાર્મ ઇવેન્ટ્સ, સામયિક જાગે છે.
ઉચ્ચ ચોકસાઇ ટાઇમિંગ કાઉન્ટરને સપોર્ટ કરો.
હાર્ડવેર-સ્તરની સુરક્ષા સુવિધાઓ: એન્ક્રિપ્શન અલ્ગોરિધમ હાર્ડવેર પ્રવેગક એન્જિન, AES, DES, TDES, SHA1/224/256, SM1, SM3, SM4, SM7, MD5 અલ્ગોરિધમ્સને સપોર્ટ કરે છે; ફ્લેશ સ્ટોરેજ એન્ક્રિપ્શન, મલ્ટિ-યુઝર પાર્ટીશન મેનેજમેન્ટ (MMU), TRNG ટ્રુ રેન્ડમ નંબર જનરેટર, CRC16/32 ઓપરેશન; સપોર્ટ રાઈટ પ્રોટેક્શન (WRP), મલ્ટિપલ રીડ પ્રોટેક્શન (RDP) લેવલ (L0/L1/L2); સુરક્ષા સ્ટાર્ટઅપ, પ્રોગ્રામ એન્ક્રિપ્શન ડાઉનલોડ, સુરક્ષા અપડેટને સપોર્ટ કરો.
ઘડિયાળની નિષ્ફળતા મોનિટરિંગ અને એન્ટિ-ડિમોલિશન મોનિટરિંગને સપોર્ટ કરે છે.
96-બીટ UID અને 128-bit UCID.
અત્યંત વિશ્વસનીય કાર્યકારી વાતાવરણ: 1.8V ~ 3.6V/-40℃ ~ 105℃.
(3) ઔદ્યોગિક પેટર્ન
બોડી એરિયા ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ વિદેશી અને સ્થાનિક બંને સાહસો માટે વૃદ્ધિના પ્રારંભિક તબક્કામાં છે. વિદેશી સાહસો જેમ કે BCM, PEPS, દરવાજા અને વિન્ડોઝ, સીટ કંટ્રોલર અને અન્ય સિંગલ-ફંક્શન ઉત્પાદનોમાં ઊંડો ટેકનિકલ સંચય હોય છે, જ્યારે મોટી વિદેશી કંપનીઓ પાસે ઉત્પાદન લાઇનનો વ્યાપક કવરેજ હોય છે, જે તેમને સિસ્ટમ એકીકરણ ઉત્પાદનો કરવા માટે પાયો નાખે છે. . નવી ઉર્જા વાહન બોડીની અરજીમાં સ્થાનિક સાહસોને ચોક્કસ ફાયદા છે. BYD ને ઉદાહરણ તરીકે લો, BYD ના નવા ઉર્જા વાહનમાં, શરીરના વિસ્તારને ડાબે અને જમણા વિસ્તારોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, અને સિસ્ટમ એકીકરણના ઉત્પાદનને ફરીથી ગોઠવવામાં આવે છે અને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. જો કે, બોડી એરિયા કંટ્રોલ ચિપ્સના સંદર્ભમાં, MCU ના મુખ્ય સપ્લાયર હજુ પણ Infineon, NXP, Renesas, Microchip, ST અને અન્ય આંતરરાષ્ટ્રીય ચિપ ઉત્પાદકો છે અને સ્થાનિક ચિપ ઉત્પાદકો પાસે હાલમાં બજારહિસ્સો ઓછો છે.
(4) ઉદ્યોગ અવરોધો
સંચારના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, પરંપરાગત આર્કિટેક્ચર-હાઇબ્રિડ આર્કિટેક્ચરની ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયા છે - અંતિમ વાહન કમ્પ્યુટર પ્લેટફોર્મ. સંદેશાવ્યવહારની ગતિમાં ફેરફાર, તેમજ ઉચ્ચ કાર્યાત્મક સલામતી સાથે મૂળભૂત કમ્પ્યુટિંગ પાવરની કિંમતમાં ઘટાડો એ ચાવી છે, અને ભવિષ્યમાં મૂળભૂત નિયંત્રકના ઇલેક્ટ્રોનિક સ્તરે વિવિધ કાર્યોની સુસંગતતા ધીમે ધીમે સમજવી શક્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, બોડી એરિયા કંટ્રોલર પરંપરાગત BCM, PEPS અને રિપલ એન્ટી-પિંચ ફંક્શન્સને એકીકૃત કરી શકે છે. સાપેક્ષ રીતે કહીએ તો, બોડી એરિયા કંટ્રોલ ચિપના ટેકનિકલ અવરોધો પાવર એરિયા, કોકપીટ એરિયા વગેરે કરતાં નીચા છે, અને ઘરેલું ચિપ્સ શરીરના ક્ષેત્રમાં એક મહાન પ્રગતિ કરવામાં અને ધીમે ધીમે સ્થાનિક અવેજીનો અહેસાસ કરવામાં આગેવાની લે તેવી અપેક્ષા છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, બોડી એરિયા આગળ અને પાછળના માઉન્ટિંગ માર્કેટમાં સ્થાનિક MCU વિકાસની ખૂબ સારી ગતિ ધરાવે છે.
કોકપિટ કંટ્રોલ ચિપ
ઇલેક્ટ્રિફિકેશન, ઇન્ટેલિજન્સ અને નેટવર્કિંગે ડોમેન કંટ્રોલની દિશામાં ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક અને ઇલેક્ટ્રિકલ આર્કિટેક્ચરના વિકાસને વેગ આપ્યો છે, અને કોકપિટ પણ વાહન ઑડિઓ અને વિડિયો મનોરંજન સિસ્ટમથી બુદ્ધિશાળી કોકપિટ સુધી ઝડપથી વિકાસ કરી રહી છે. કોકપિટ માનવ-કમ્પ્યુટર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઇન્ટરફેસ સાથે પ્રસ્તુત છે, પરંતુ પછી ભલે તે અગાઉની ઇન્ફોટેનમેન્ટ સિસ્ટમ હોય કે વર્તમાન બુદ્ધિશાળી કોકપિટ, કમ્પ્યુટિંગ ઝડપ સાથે શક્તિશાળી એસઓસી હોવા ઉપરાંત, તેની સાથે વ્યવહાર કરવા માટે તેને ઉચ્ચ-રીઅલ-ટાઇમ MCUની પણ જરૂર છે. વાહન સાથે ડેટાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. બુદ્ધિશાળી કોકપિટમાં સોફ્ટવેર-વ્યાખ્યાયિત વાહનો, OTA અને Autosar નું ધીમે ધીમે લોકપ્રિય થવું કોકપિટમાં MCU સંસાધનોની જરૂરિયાતોને વધુને વધુ ઊંચી બનાવે છે. ખાસ કરીને FLASH અને RAM ક્ષમતાની વધતી માંગમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, PIN કાઉન્ટની માંગ પણ વધી રહી છે, વધુ જટિલ કાર્યોને મજબૂત પ્રોગ્રામ એક્ઝેક્યુશન ક્ષમતાઓની જરૂર છે, પરંતુ તેમાં વધુ સમૃદ્ધ બસ ઇન્ટરફેસ પણ છે.
(1) નોકરીની જરૂરિયાતો
કેબિન વિસ્તારમાં MCU મુખ્યત્વે સિસ્ટમ પાવર મેનેજમેન્ટ, પાવર-ઓન ટાઇમિંગ મેનેજમેન્ટ, નેટવર્ક મેનેજમેન્ટ, નિદાન, વાહન ડેટા ઇન્ટરેક્શન, કી, બેકલાઇટ મેનેજમેન્ટ, ઓડિયો DSP/FM મોડ્યુલ મેનેજમેન્ટ, સિસ્ટમ ટાઇમ મેનેજમેન્ટ અને અન્ય કાર્યોને અનુભવે છે.
MCU સંસાધન આવશ્યકતાઓ:
· મુખ્ય આવર્તન અને કમ્પ્યુટિંગ પાવરની ચોક્કસ આવશ્યકતાઓ હોય છે, મુખ્ય આવર્તન 100MHz કરતાં ઓછી નથી અને કમ્પ્યુટિંગ પાવર 200DMIPS કરતાં ઓછી નથી;
ફ્લેશ સ્ટોરેજ સ્પેસ 1MB કરતાં ઓછી નથી, કોડ ફ્લેશ અને ડેટા ફ્લેશ ભૌતિક પાર્ટીશન સાથે;
· રેમ 128KB કરતા ઓછી નથી;
· ઉચ્ચ કાર્યાત્મક સલામતી સ્તરની આવશ્યકતાઓ, ASIL-B સ્તર સુધી પહોંચી શકે છે;
· મલ્ટિ-ચેનલ ADC ને સપોર્ટ કરો;
· મલ્ટિ-ચેનલ CAN-FD ને સપોર્ટ કરો;
વાહન નિયમન ગ્રેડ AEC-Q100 ગ્રેડ1;
· સપોર્ટ ઓનલાઇન અપગ્રેડ (OTA), ફ્લેશ સપોર્ટ ડ્યુઅલ બેંક;
· સલામત સ્ટાર્ટઅપને ટેકો આપવા માટે SHE/HSM-લાઇટ લેવલ અને ઉપરની માહિતી એન્ક્રિપ્શન એન્જિન જરૂરી છે;
પિન કાઉન્ટ 100PIN કરતાં ઓછું નથી;
(2) પ્રદર્શન જરૂરિયાતો
IO વિશાળ વોલ્ટેજ પાવર સપ્લાય (5.5v~2.7v) ને સપોર્ટ કરે છે, IO પોર્ટ ઓવરવોલ્ટેજના ઉપયોગને સપોર્ટ કરે છે;
પાવર સપ્લાય બેટરીના વોલ્ટેજ અનુસાર ઘણા સિગ્નલ ઇનપુટ્સમાં વધઘટ થાય છે અને ઓવરવોલ્ટેજ થઈ શકે છે. ઓવરવોલ્ટેજ સિસ્ટમની સ્થિરતા અને વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરી શકે છે.
સ્મૃતિ જીવન:
કારનું જીવન ચક્ર 10 વર્ષથી વધુ છે, તેથી કાર MCU પ્રોગ્રામ સ્ટોરેજ અને ડેટા સ્ટોરેજનું આયુષ્ય લાંબુ હોવું જરૂરી છે. પ્રોગ્રામ સ્ટોરેજ અને ડેટા સ્ટોરેજ માટે અલગ ફિઝિકલ પાર્ટીશનો હોવા જરૂરી છે, અને પ્રોગ્રામ સ્ટોરેજને ઓછી વખત ભૂંસી નાખવાની જરૂર છે, તેથી એન્ડ્યુરન્સ>10K, જ્યારે ડેટા સ્ટોરેજને વધુ વારંવાર ભૂંસી નાખવાની જરૂર છે, તેથી તેમાં મોટી સંખ્યામાં ભૂંસી નાખવાની જરૂર છે. . ડેટા ફ્લેશ સૂચક એન્ડ્યુરન્સ>100K, 15 વર્ષ (<1K) નો સંદર્ભ લો. 10 વર્ષ (<100K).
કોમ્યુનિકેશન બસ ઈન્ટરફેસ;
વાહન પર બસ કમ્યુનિકેશન લોડ વધુ ને વધુ ઊંચું થઈ રહ્યું છે, તેથી પરંપરાગત CAN હવે સંચારની માંગને પૂર્ણ કરી શકતું નથી, હાઈ-સ્પીડ CAN-FD બસની માંગ વધુ ને વધુ વધી રહી છે, CAN-FD ને ટેકો આપતું ધીમે ધીમે MCU માનક બની ગયું છે. .
(3) ઔદ્યોગિક પેટર્ન
હાલમાં, સ્થાનિક સ્માર્ટ કેબિન MCU નું પ્રમાણ હજુ પણ ઘણું ઓછું છે, અને મુખ્ય સપ્લાયર્સ હજુ પણ NXP, Renesas, Infineon, ST, Microchip અને અન્ય આંતરરાષ્ટ્રીય MCU ઉત્પાદકો છે. સંખ્યાબંધ સ્થાનિક MCU ઉત્પાદકો લેઆઉટમાં છે, બજારનું પ્રદર્શન જોવાનું બાકી છે.
(4) ઉદ્યોગ અવરોધો
ઇન્ટેલિજન્ટ કેબિન કાર રેગ્યુલેશન લેવલ અને ફંક્શનલ સેફ્ટી લેવલ પ્રમાણમાં ખૂબ ઊંચું નથી, મુખ્યત્વે કારણ કે કેવી રીતે જાણવું, અને સતત ઉત્પાદન પુનરાવર્તન અને સુધારણાની જરૂરિયાત. તે જ સમયે, સ્થાનિક ફેબ્સમાં ઘણી MCU ઉત્પાદન રેખાઓ ન હોવાને કારણે, પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં પછાત છે, અને રાષ્ટ્રીય ઉત્પાદન પુરવઠા શૃંખલાને હાંસલ કરવામાં થોડો સમય લાગે છે, અને ત્યાં વધુ ખર્ચ હોઈ શકે છે, અને સ્પર્ધાત્મક દબાણ સાથે. આંતરરાષ્ટ્રીય ઉત્પાદકો વધારે છે.
ઘરેલું નિયંત્રણ ચિપનો ઉપયોગ
કાર કંટ્રોલ ચિપ્સ મુખ્યત્વે કાર એમસીયુ પર આધારિત છે, સ્થાનિક અગ્રણી સાહસો જેમ કે ઝિગુઆંગ ગુવેઇ, હુડા સેમિકન્ડક્ટર, શાંઘાઈ ઝિંટી, ઝાઓઇ ઇનોવેશન, જિફા ટેક્નોલોજી, ઝિન્ચી ટેક્નોલોજી, બેઇજિંગ જુનઝેંગ, શેનઝેન ઝિહુઆ, શાંઘાઇ ક્વિપુવેઇ, નેશનલ ટેક્નોલોજી, વગેરે. કાર-સ્કેલ MCU પ્રોડક્ટ સિક્વન્સ, બેન્ચમાર્ક ઓવરસીઝ જાયન્ટ પ્રોડક્ટ્સ, જે હાલમાં ARM આર્કિટેક્ચર પર આધારિત છે. કેટલાક સાહસોએ RISC-V આર્કિટેક્ચરનું સંશોધન અને વિકાસ પણ કર્યું છે.
હાલમાં, સ્થાનિક વાહન નિયંત્રણ ડોમેન ચિપનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઓટોમોટિવ ફ્રન્ટ લોડિંગ માર્કેટમાં થાય છે, અને બોડી ડોમેન અને ઇન્ફોટેનમેન્ટ ડોમેનમાં કાર પર લાગુ કરવામાં આવે છે, જ્યારે ચેસીસ, પાવર ડોમેન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં, તે હજુ પણ પ્રભુત્વ ધરાવે છે. વિદેશી ચીપ જાયન્ટ્સ જેમ કે stmicroelectronics, NXP, Texas Instruments, અને Microchip Semiconductor, અને માત્ર થોડા જ સ્થાનિક સાહસોએ મોટા પાયે ઉત્પાદન એપ્લિકેશન્સ સાકાર કર્યા છે. હાલમાં, સ્થાનિક ચિપ ઉત્પાદક ચિપચી એપ્રિલ 2022માં ARM Cortex-R5F પર આધારિત ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કંટ્રોલ ચિપ E3 શ્રેણીના ઉત્પાદનો રિલીઝ કરશે, જેમાં કાર્યાત્મક સલામતી સ્તર ASIL D સુધી પહોંચશે, AEC-Q100 ગ્રેડ 1ને ટેકો આપતું તાપમાન સ્તર, 800MHz સુધી CPU આવર્તન. , 6 સુધી CPU કોરો સાથે. તે હાલના માસ પ્રોડક્શન વ્હીકલ ગેજ એમસીયુમાં સર્વોચ્ચ પ્રદર્શન ઉત્પાદન છે, જે સ્થાનિક હાઈ-એન્ડ હાઈ સેફ્ટી લેવલ વેહિકલ ગેજ એમસીયુ માર્કેટમાં અંતરને ભરીને, ઉચ્ચ પ્રદર્શન અને ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા સાથે, BMS, ADAS, VCU, દ્વારા ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. -વાયર ચેસીસ, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ, HUD, બુદ્ધિશાળી રીઅરવ્યુ મિરર અને અન્ય મુખ્ય વાહન નિયંત્રણ ક્ષેત્રો. 100 થી વધુ ગ્રાહકોએ GAC, Geely વગેરે સહિત પ્રોડક્ટ ડિઝાઇન માટે E3 અપનાવ્યું છે.
ઘરેલું નિયંત્રક કોર ઉત્પાદનોની અરજી
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-19-2023
