기존 연료 차량에는 약 500~600개의 칩이 필요하며, 경혼합차, 플러그인 하이브리드, 순수 전기차 약 1,000여 대에는 최소 2,000개의 칩이 필요합니다.
이는 스마트 전기차의 급속한 발전 과정에서 첨단 공정 칩에 대한 수요가 지속적으로 증가했을 뿐만 아니라, 기존 칩에 대한 수요도 계속 증가할 것임을 의미합니다.이것이 MCU입니다.자전거 수가 증가하는 것 외에도 도메인 컨트롤러는 높은 보안, 높은 신뢰성 및 높은 컴퓨팅 성능 MCU에 대한 새로운 수요를 가져옵니다.
단일칩 마이크로컴퓨터/마이크로컨트롤러/단일칩 마이크로컴퓨터로 알려진 MCU, 마이크로컨트롤러 유닛은 CPU, 메모리 및 주변 기능을 단일 칩에 통합하여 제어 기능을 갖춘 칩 수준의 컴퓨터를 구성합니다.주로 신호 처리 및 제어를 달성하는 데 사용됩니다.지능형 제어 시스템의 핵심.
MCU와 자동차 전자제품, 산업, 컴퓨터와 네트워크, 가전제품, 가전제품, 사물인터넷 등은 우리 삶과 밀접하게 연관되어 있습니다.자동차 전자제품은 자동차 전자제품 분야 최대 시장으로, 자동차 전자제품이 전 세계적으로 33%를 차지한다.
MCU 구조
MCU는 주로 중앙 프로세서 CPU, 메모리(ROM 및 RAM), 입출력 I/O 인터페이스, 직렬 포트, 카운터 등으로 구성됩니다.
CPU: 중앙처리장치(Central Processor Unit)는 중앙처리장치(Central Processor)로 MCU 내부의 핵심 부품이다.구성 요소는 데이터 산술 논리 연산, 비트 변수 처리 및 데이터 전송 연산을 완료할 수 있습니다.제어부는 특정 시간에 따라 순차적으로 작업을 조정하여 명령을 분석하고 실행합니다.
ROM: 읽기 전용 메모리는 제조사가 작성한 프로그램을 저장하는 데 사용되는 프로그램 메모리입니다.정보는 비파괴적인 방식으로 읽혀집니다.본질
램: 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory)는 CPU와 직접 데이터를 교환하는 데이터 메모리로, 전원이 꺼진 후에는 데이터를 유지할 수 없습니다.프로그램은 실행 중 언제든지 쓰고 읽을 수 있으며 일반적으로 운영 체제 또는 기타 실행 프로그램의 임시 데이터 저장 매체로 사용됩니다.
CPU와 MCU의 관계:
CPU는 연산 제어의 핵심이다.MCU에는 CPU 외에도 칩 레벨 칩인 ROM 또는 RAM도 포함되어 있습니다.일반적인 것들은 SOC(System On Chip)로, 시스템 레벨 코드를 저장 및 실행할 수 있고 QNX, Linux 및 다중 프로세서 유닛(CPU+GPU +DSP+NPU+스토리지)을 포함한 기타 운영 체제를 실행할 수 있는 시스템 레벨 칩이라고 합니다. +인터페이스 유닛).
MCU 숫자
숫자는 각 데이터를 처리하는 MCU의 너비를 나타냅니다.자릿수가 높을수록 MCU 데이터 처리 용량이 강해집니다.현재 가장 중요한 숫자는 8, 16, 32자리인데, 그 중 32비트가 가장 많고 빠르게 증가하고 있다.
자동차 전자 애플리케이션에서 8비트 MCU의 비용은 저렴하고 개발이 쉽습니다.현재는 조명, 빗물, 창문, 좌석, 문 등 비교적 간단한 제어에 주로 사용된다.그러나 계기판 디스플레이, 차량 엔터테인먼트 정보 시스템, 전원 제어 시스템, 섀시, 운전 보조 시스템 등과 같은 보다 복잡한 측면에서는 주로 32비트와 자동차 전기화, 지능 및 네트워킹의 반복 진화로 인해 컴퓨팅 성능이 향상되었습니다. MCU에 대한 요구 사항도 점점 더 높아지고 있습니다.
MCU 차량 인증
MCU 공급업체가 OEM 공급망 시스템에 진입하기 전에 일반적으로 세 가지 주요 인증을 완료해야 합니다. 설계 단계는 기능 보안 표준 ISO 26262를 따라야 하며, 흐름 및 패키징 단계는 AEC-Q001 ~ 004 및 IATF16949를 따라야 합니다. 인증 테스트 단계에서도 AEC-Q100/Q104를 따르세요.
그중 ISO 26262는 ASIL의 보안 수준을 낮은 수준부터 높은 수준인 A, B, C, D까지 4가지로 정의합니다.AEC-Q100은 낮음부터 높음까지 각각 3, 2, 1, 0의 4가지 신뢰성 수준으로 나누어지며, 본질은 3, 2, 1, 0입니다. AEC-Q100 시리즈 인증은 일반적으로 1~2년이 소요되는 반면, ISO 26262 인증은 더 어렵고 주기도 더 깁니다.
스마트 전기차 산업에 MCU 적용
자동차 산업에서 MCU의 적용 범위는 매우 넓습니다.예를 들어 프론트 테이블은 차체 액세서리, 전원 시스템, 섀시, 차량 정보 엔터테인먼트, 지능형 주행 등의 애플리케이션입니다.스마트 전기차 시대가 도래하면서 MCU 제품에 대한 사람들의 수요는 더욱 커질 것입니다.
전기화:
1. 배터리 관리 시스템 BMS: BMS는 충방전, 온도, 배터리 밸런싱 등을 제어해야 합니다.메인 제어 보드에는 MCU가 필요하며 각 슬레이브 콘솔에도 MCU 1개가 필요합니다.
2.차량 컨트롤러 VCU: 전기 자동차 에너지 관리는 차량 컨트롤러를 늘려야 하며 동시에 각 공장의 계획과 다른 32비트 고급 MCU를 탑재해야 합니다.
삼.엔진 컨트롤러/기어박스 컨트롤러: 재고 교체, 전기 자동차 인버터 제어 MCU 대체 석유 자동차 엔진 컨트롤러.모터 속도가 높기 때문에 감속기를 감속해야 합니다.기어박스 컨트롤러.
지능:
1. 현재 국내 자동차 시장은 아직 L2 고속 침투 단계에 머물러 있다.포괄적인 비용 및 성능 고려 사항에서 OEM은 ADAS 기능을 늘리고 여전히 분산 아키텍처를 채택합니다.로딩 속도가 증가함에 따라 센서 정보 처리의 MCU도 그에 따라 증가합니다.
2. 조종석 기능의 수가 증가함에 따라 더 높은 수준의 신에너지 칩의 역할이 점점 더 중요해지고 있으며 이에 상응하는 MCU 지위가 하락하고 있습니다.
선박
MCU 자체에는 컴퓨팅 성능에 대한 우선순위 요구 사항이 있지만 고급 프로세스에 대한 요구 사항은 높지 않습니다.동시에 내장된 내장형 스토리지 자체도 MCU 프로세스의 개선을 제한합니다.MCU 제품에는 28nm 공정을 사용하세요.차량 규정의 사양은 주로 8인치 웨이퍼다.일부 제조사, 특히 IDM은 12인치 플랫폼으로 이식되기 시작했다.
현재 28nm와 40nm 공정이 시장의 주류입니다.
국내외 대표적인 기업
소비전력 및 산업용 MCU에 비해 자동차 레벨 MCU는 작동 환경, 신뢰성 및 공급 주기 측면에서 더 높은 요구 사항을 갖습니다.또한 진입이 어렵기 때문에 일반적으로 MCU의 시장 구조는 상대적으로 집중되어 있습니다.2021년에는 세계 상위 5개 MCU 기업이 82%를 차지했다.
현재 우리나라의 자동차 수준 MCU는 아직 도입 단계에 있으며 공급망은 육상 및 국내 대체화에 대한 큰 잠재력을 가지고 있습니다.
게시 시간: 2023년 7월 8일