एक पारंपरिक ईंधन वाहन के लिए लगभग 500 से 600 चिप्स की आवश्यकता होती है, तथा लगभग 1,000 हल्की-मिश्रित कारों, प्लग-इन हाइब्रिड और शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए कम से कम 2,000 चिप्स की आवश्यकता होती है।
इसका मतलब है कि स्मार्ट इलेक्ट्रिक वाहनों के तेज़ी से विकास की प्रक्रिया में, न केवल उन्नत प्रोसेस चिप्स की मांग में वृद्धि जारी है, बल्कि पारंपरिक चिप्स की मांग भी बढ़ती रहेगी। यह MCU है। साइकिलों की संख्या में वृद्धि के अलावा, डोमेन नियंत्रक उच्च सुरक्षा, उच्च विश्वसनीयता और उच्च कंप्यूटिंग शक्ति वाले MCU की नई मांग भी लेकर आ रहे हैं।
एमसीयू, माइक्रोकंट्रोलर यूनिट, जिसे सिंगल-चिप माइक्रोकंप्यूटर/माइक्रोकंट्रोलर/सिंगल-चिप माइक्रोकंप्यूटर के रूप में जाना जाता है, सीपीयू, मेमोरी और परिधीय कार्यों को एक ही चिप पर एकीकृत करके एक चिप-स्तरीय कंप्यूटर बनाता है जिसमें नियंत्रण कार्य होता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से सिग्नल प्रोसेसिंग और नियंत्रण प्राप्त करने के लिए किया जाता है। यह बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली का मूल है।
एमसीयू और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स, उद्योग, कंप्यूटर और नेटवर्क, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, घरेलू उपकरण और इंटरनेट ऑफ थिंग्स हमारे जीवन से गहराई से जुड़े हुए हैं। कार इलेक्ट्रॉनिक्स ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स का सबसे बड़ा बाज़ार है, और वैश्विक स्तर पर कार इलेक्ट्रॉनिक्स का हिस्सा 33% है।
MCU संरचना
एमसीयू मुख्य रूप से केंद्रीय प्रोसेसर सीपीयू, मेमोरी (रोम और रैम), इनपुट और आउटपुट आई/ओ इंटरफेस, सीरियल पोर्ट, काउंटर आदि से बना होता है।
CPUसेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU), एक केंद्रीय प्रोसेसर, MCU का मुख्य घटक है। इसके घटक घटक डेटा अंकगणितीय तर्क संचालन, बिट चर प्रसंस्करण और डेटा संचरण संचालन को पूरा कर सकते हैं। नियंत्रण भाग निर्देशों का विश्लेषण और निष्पादन करने के लिए एक निश्चित समय के अनुसार क्रमिक रूप से कार्य का समन्वय करते हैं।
ROMरीड-ओनली मेमोरी एक प्रोग्राम मेमोरी है जिसका उपयोग निर्माताओं द्वारा लिखे गए प्रोग्रामों को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। इसमें सूचना को बिना किसी नुकसान के पढ़ा जाता है। सार
टक्कर मारनारैंडम एक्सेस मेमोरी (Random Access Memory) एक डेटा मेमोरी है जो सीधे CPU के साथ डेटा का आदान-प्रदान करती है, और बिजली गुल होने के बाद डेटा को बनाए नहीं रखा जा सकता। प्रोग्राम को चलते समय कभी भी लिखा और पढ़ा जा सकता है, जिसका उपयोग आमतौर पर ऑपरेटिंग सिस्टम या अन्य चल रहे प्रोग्रामों के लिए एक अस्थायी डेटा भंडारण माध्यम के रूप में किया जाता है।
सीपीयू और एमसीयू के बीच संबंध:
सीपीयू परिचालन नियंत्रण का मूल है। सीपीयू के अलावा, एमसीयू में रोम या रैम भी होता है, जो एक चिप-स्तरीय चिप है। आम तौर पर इस्तेमाल होने वाले चिप एसओसी (सिस्टम ऑन चिप) होते हैं, जिन्हें सिस्टम-स्तरीय चिप्स कहा जाता है जो सिस्टम-स्तरीय कोड को स्टोर और रन कर सकते हैं, और क्यूएनएक्स, लिनक्स और अन्य ऑपरेटिंग सिस्टम चला सकते हैं, जिसमें कई प्रोसेसर यूनिट (सीपीयू+जीपीयू+डीएसपी+एनपीयू+स्टोरेज+इंटरफ़ेस यूनिट) शामिल हैं।
MCU अंक
यह संख्या प्रत्येक MCU द्वारा संसाधित डेटा की चौड़ाई को दर्शाती है। अंकों की संख्या जितनी अधिक होगी, MCU की डेटा प्रसंस्करण क्षमता उतनी ही अधिक होगी। वर्तमान में, सबसे महत्वपूर्ण 8, 16 और 32 अंक हैं, जिनमें से 32 बिट्स सबसे अधिक हैं और तेज़ी से बढ़ रहे हैं।
ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों में, 8-बिट MCU की लागत कम और विकास में आसान है। वर्तमान में, इसका उपयोग मुख्यतः अपेक्षाकृत सरल नियंत्रणों, जैसे प्रकाश व्यवस्था, वर्षा जल, खिड़कियाँ, सीटें और दरवाज़े, के लिए किया जाता है। हालाँकि, अधिक जटिल पहलुओं, जैसे कि उपकरण प्रदर्शन, वाहन मनोरंजन सूचना प्रणाली, पावर कंट्रोल सिस्टम, चेसिस, ड्राइविंग सहायता प्रणाली, आदि के लिए, मुख्य रूप से 32-बिट, और ऑटोमोटिव विद्युतीकरण, बुद्धिमत्ता और नेटवर्किंग के पुनरावृत्ति विकास के साथ, MCU की कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकताएँ भी बढ़ती जा रही हैं।
MCU कार प्रमाणीकरण
MCU आपूर्तिकर्ता को OEM आपूर्ति श्रृंखला प्रणाली में प्रवेश करने से पहले, आम तौर पर तीन प्रमुख प्रमाणपत्रों को पूरा करना आवश्यक होता है: डिजाइन चरण में कार्यात्मक सुरक्षा मानक ISO 26262 का पालन करना चाहिए, प्रवाह और पैकेजिंग चरण में AEC-Q001 ~ 004 और IATF16949 का पालन करना चाहिए, साथ ही प्रमाणन परीक्षण चरण के दौरान AEC-Q100/Q104 का पालन करना चाहिए।
उनमें से, आईएसओ 26262 एएसआईएल के चार सुरक्षा स्तरों को परिभाषित करता है, निम्न से उच्च, ए, बी, सी, और डी; एईसी-क्यू 100 को चार विश्वसनीयता स्तरों में विभाजित किया गया है, निम्न से उच्च, 3, 2, 1, और 0, क्रमशः, 3, 2, 1, और 0 सार एईसी-क्यू 100 श्रृंखला प्रमाणन में आम तौर पर 1-2 साल लगते हैं, जबकि आईएसओ 26262 प्रमाणन अधिक कठिन है और चक्र लंबा है।
स्मार्ट इलेक्ट्रिक वाहन उद्योग में MCU का अनुप्रयोग
ऑटोमोटिव उद्योग में MCU का अनुप्रयोग बहुत व्यापक है। उदाहरण के लिए, बॉडी एक्सेसरीज़, पावर सिस्टम, चेसिस, वाहन सूचना मनोरंजन और स्मार्ट ड्राइविंग जैसे क्षेत्रों में इसका उपयोग किया जा सकता है। स्मार्ट इलेक्ट्रिक वाहनों के युग के आगमन के साथ, MCU उत्पादों के लिए लोगों की माँग और भी मज़बूत होगी।
विद्युतीकरण:
1. बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस: बीएमएस को चार्ज और डिस्चार्ज, तापमान और बैटरी संतुलन को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। मुख्य नियंत्रण बोर्ड के लिए एक एमसीयू की आवश्यकता होती है, और प्रत्येक स्लेव कंसोल के लिए भी एक एमसीयू की आवश्यकता होती है;
2.वाहन नियंत्रक VCU: इलेक्ट्रिक वाहन ऊर्जा प्रबंधन को वाहन नियंत्रक को बढ़ाने की जरूरत है, और साथ ही यह 32-बिट उच्च अंत एमसीयू से लैस है, जो प्रत्येक कारखाने की योजनाओं से अलग हैं;
3.इंजन नियंत्रक/गियरबॉक्स नियंत्रकस्टॉक रिप्लेसमेंट, इलेक्ट्रिक वाहन इन्वर्टर कंट्रोल MCU वैकल्पिक तेल वाहन इंजन नियंत्रक। मोटर की तेज़ गति के कारण, रेड्यूसर को धीमा करना पड़ता है। गियरबॉक्स नियंत्रक।
बुद्धिमत्ता:
1. वर्तमान में, घरेलू ऑटोमोबाइल बाजार अभी भी L2 उच्च गति प्रवेश चरण में है। व्यापक लागत और प्रदर्शन के दृष्टिकोण से, OEM ADAS फ़ंक्शन को बढ़ाता है और अभी भी एक वितरित आर्किटेक्चर को अपनाता है। लोडिंग दर में वृद्धि के साथ, सेंसर सूचना प्रसंस्करण का MCU भी तदनुसार बढ़ता है।
2. कॉकपिट कार्यों की बढ़ती संख्या के कारण, उच्च नई ऊर्जा चिप्स की भूमिका अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होती जा रही है, और इसी एमसीयू की स्थिति में गिरावट आई है।
शिल्प
MCU की कंप्यूटिंग शक्ति के लिए स्वयं एक प्राथमिकता वाली आवश्यकता होती है और उन्नत प्रक्रियाओं के लिए इसकी उच्च आवश्यकताएँ नहीं होती हैं। साथ ही, इसका अंतर्निहित एम्बेडेड स्टोरेज भी MCU प्रक्रिया के सुधार को सीमित करता है। MCU उत्पादों के साथ 28nm प्रक्रिया का उपयोग करें। वाहन नियमों के विनिर्देश मुख्य रूप से 8-इंच वेफर्स हैं। कुछ निर्माताओं, विशेष रूप से IDM, ने 12-इंच प्लेटफ़ॉर्म पर प्रत्यारोपण करना शुरू कर दिया है।
वर्तमान 28nm और 40nm प्रक्रियाएं बाजार की मुख्यधारा हैं।
देश और विदेश में विशिष्ट उद्यम
उपभोग और औद्योगिक-ग्रेड MCU की तुलना में, कार-स्तरीय MCU की परिचालन वातावरण, विश्वसनीयता और आपूर्ति चक्र के संदर्भ में उच्च आवश्यकताएं होती हैं। इसके अलावा, इसमें प्रवेश करना कठिन होता है, इसलिए MCU की बाजार संरचना सामान्य रूप से अपेक्षाकृत केंद्रित होती है। 2021 में, दुनिया की शीर्ष पांच MCU कंपनियों का 82% हिस्सा था।
वर्तमान में, मेरे देश की कार-स्तरीय एमसीयू अभी भी परिचय अवधि में है, और आपूर्ति श्रृंखला में भूमि और घरेलू विकल्पीकरण की काफी संभावनाएं हैं।
पोस्ट करने का समय: जुलाई-08-2023
