뉴스 - 모터 수준 MCU 지식 결합

전통적인 연료 차량에는 약 500~600개의 칩이 필요하고, 약 1,000대의 경형 혼합차, 플러그인 하이브리드차, 순수 전기 자동차에는 최소 2,000개의 칩이 필요합니다.

이는 스마트 전기 자동차의 급속한 발전 과정에서 첨단 공정 칩에 대한 수요뿐만 아니라 기존 칩에 대한 수요도 지속적으로 증가할 것임을 의미합니다. 바로 MCU입니다. 자전거 대수 증가와 더불어, 도메인 컨트롤러는 높은 보안성, 높은 신뢰성, 그리고 높은 연산 능력을 갖춘 MCU에 대한 새로운 수요를 불러일으킵니다.

MCU(마이크로컨트롤러 유닛)는 단일 칩 마이크로컴퓨터/마이크로컨트롤러/단일 칩 마이크로컴퓨터라고도 하며, CPU, 메모리, 주변 장치 기능을 하나의 칩에 통합하여 제어 기능을 갖춘 칩 레벨 컴퓨터를 구성합니다. 주로 신호 처리 및 제어에 사용되며, 지능형 제어 시스템의 핵심입니다.

MCU와 자동차 전장, 산업, 컴퓨터 및 네트워크, 가전제품, 가전제품, 그리고 사물 인터넷은 우리 삶과 밀접한 관련이 있습니다. 자동차 전장은 자동차 전장 분야에서 가장 큰 시장이며, 자동차 전장은 전 세계 자동차 전장 시장의 33%를 차지합니다.

MCU 구조

MCU는 주로 중앙처리장치 CPU, 메모리(ROM과 RAM), 입출력 I/O 인터페이스, 직렬포트, 카운터 등으로 구성됩니다.

CPU: 중앙처리장치(CPU)는 MCU 내부의 핵심 부품입니다. 각 부품은 데이터 산술 논리 연산, 비트 변수 처리, 데이터 전송 등의 기능을 수행합니다. 제어부는 정해진 시간 간격에 따라 순차적으로 작업을 조정하여 명령을 분석하고 실행합니다.

집시 남자: 읽기 전용 메모리는 제조업체에서 작성한 프로그램을 저장하는 데 사용되는 프로그램 메모리입니다. 정보는 비파괴 방식으로 읽힙니다. 에센스

숫양: 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory)는 CPU와 직접 데이터를 주고받는 데이터 메모리로, 전원이 꺼지면 데이터가 유지되지 않습니다. 프로그램은 실행 중 언제든지 읽고 쓸 수 있으며, 일반적으로 운영 체제나 다른 실행 중인 프로그램의 임시 데이터 저장 매체로 사용됩니다.

CPU와 MCU의 관계:

CPU는 운영 제어의 핵심입니다. MCU는 CPU 외에도 칩 레벨 칩인 ROM 또는 RAM을 포함합니다. 일반적인 칩으로는 SOC(System On Chip)가 있는데, 이는 시스템 레벨 칩이라고 하며 시스템 레벨 코드를 저장하고 실행할 수 있으며, QNX, Linux 및 기타 운영 체제를 실행할 수 있습니다. 여기에는 여러 프로세서 유닛(CPU+GPU+DSP+NPU+스토리지+인터페이스 유닛)이 포함됩니다.

MCU 숫자

숫자는 각 처리 데이터를 담당하는 MCU의 폭을 나타냅니다. 자릿수가 높을수록 MCU의 데이터 처리 용량이 커집니다. 현재 가장 중요한 자릿수는 8자리, 16자리, 32자리이며, 그중 32비트가 가장 많이 사용되고 빠르게 증가하고 있습니다.

자동차 전자 애플리케이션에서 8비트 MCU는 비용이 저렴하고 개발이 용이합니다. 현재 조명, 빗물, 창문, 좌석, 문과 같은 비교적 간단한 제어에 주로 사용됩니다. 그러나 계기판, 차량 엔터테인먼트 정보 시스템, 전력 제어 시스템, 섀시, 주행 보조 시스템 등 더 복잡한 분야에서는 주로 32비트가 사용되고 있으며, 자동차 전기화, 지능화, 네트워킹이 끊임없이 발전함에 따라 MCU에 대한 컴퓨팅 성능 요구 사항 또한 점점 더 높아지고 있습니다.

MCU 차량 인증

MCU 공급업체가 OEM 공급망 시스템에 진입하기 전에 일반적으로 세 가지 주요 인증을 완료해야 합니다. 설계 단계에서는 기능 보안 표준 ISO 26262를 따라야 하고, 흐름 및 패키징 단계에서는 AEC-Q001~004 및 IATF16949를 따라야 하며, 인증 테스트 단계에서는 AEC-Q100/Q104를 따라야 합니다.

이 중 ISO 26262는 ASIL의 보안 수준을 낮음에서 높음까지 A, B, C, D의 4가지로 정의하고 있으며, AEC-Q100은 신뢰도 수준을 낮음에서 높음까지 각각 3, 2, 1, 0의 4가지로 구분하고 있습니다. Essence AEC-Q100 시리즈 인증은 일반적으로 1~2년이 소요되는 반면, ISO 26262 인증은 인증이 더 어렵고 주기가 깁니다.

스마트 전기 자동차 산업에 MCU 적용

자동차 산업에서 MCU의 적용 범위는 매우 넓습니다. 예를 들어, 프런트 테이블은 차체 부품, 전력 시스템, 섀시, 차량 정보, 엔터테인먼트, 그리고 지능형 주행 등 다양한 분야에 활용됩니다. 스마트 전기차 시대가 도래함에 따라 MCU 제품에 대한 수요는 더욱 커질 것입니다.

전기화:

1. 배터리 관리 시스템 BMS: BMS는 충전 및 방전, 온도, 배터리 밸런싱을 제어해야 합니다. 메인 제어 보드에는 MCU가 필요하며, 각 슬레이브 콘솔에도 MCU가 하나씩 필요합니다.

2.차량 컨트롤러 VCU: 전기자동차 에너지 관리에는 차량 컨트롤러를 늘려야 하며, 동시에 각 공장의 계획과 다른 32비트 고급 MCU를 탑재해야 합니다.

3.엔진 컨트롤러/기어박스 컨트롤러: 재고 교체, 전기 자동차 인버터 제어 MCU 대체 오일 차량 엔진 컨트롤러. 모터 속도가 빠르므로 감속기를 감속해야 합니다. 기어박스 컨트롤러.

지능:

1. 현재 국내 자동차 시장은 L2 고속 침투 단계에 있습니다. OEM은 비용 및 성능 측면을 종합적으로 고려하여 ADAS 기능을 확장하고 있으며, 여전히 분산 아키텍처를 채택하고 있습니다. 또한, 부하율 증가에 따라 센서 정보 처리용 MCU의 용량 또한 그에 따라 증가하고 있습니다.

2. 조종석 기능이 늘어나면서 고급 신에너지 칩의 역할이 점점 더 중요해지고 있으며, 이에 따라 MCU의 지위는 하락하고 있습니다.

선박

MCU 자체는 컴퓨팅 성능에 대한 우선순위가 높지만, 고급 공정에 대한 높은 요구 사항은 없습니다. 동시에 내장된 내장 스토리지 자체가 MCU 공정 개선에 제약이 됩니다. MCU 제품에는 28nm 공정을 사용하십시오. 차량 규정 사양은 주로 8인치 웨이퍼입니다. 일부 제조업체, 특히 IDM은 12인치 플랫폼으로 전환하기 시작했습니다.

현재 28nm와 40nm 공정이 시장의 주류입니다.

국내외 대표적인 기업

소비용 및 산업용 MCU에 비해 차량용 MCU는 작동 환경, 신뢰성, 공급 주기 측면에서 요구 사항이 더 높습니다. 또한, 진입이 까다로워 MCU 시장 구조가 전반적으로 비교적 집중되어 있습니다. 2021년 기준, 세계 상위 5개 MCU 기업이 시장 점유율의 82%를 차지했습니다.