মোটর-স্তরের MCU জ্ঞান চিরুনি

একটি ঐতিহ্যবাহী জ্বালানি গাড়ির জন্য প্রায় ৫০০ থেকে ৬০০ চিপ প্রয়োজন হয় এবং প্রায় ১,০০০ হালকা-মিশ্র গাড়ি, প্লাগ-ইন হাইব্রিড এবং বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক গাড়ির জন্য কমপক্ষে ২০০০ চিপ প্রয়োজন হয়।

এর অর্থ হল স্মার্ট বৈদ্যুতিক যানবাহনের দ্রুত বিকাশের প্রক্রিয়ায়, কেবল উন্নত প্রক্রিয়া চিপের চাহিদাই বৃদ্ধি পাচ্ছে না, বরং ঐতিহ্যবাহী চিপের চাহিদাও বৃদ্ধি পাবে। এটি হল MCU। সাইকেলের সংখ্যা বৃদ্ধির পাশাপাশি, ডোমেন কন্ট্রোলার উচ্চ নিরাপত্তা, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং উচ্চ কম্পিউটিং শক্তি MCU-এর জন্য নতুন চাহিদাও নিয়ে আসে।

MCU, মাইক্রোকন্ট্রোলার ইউনিট, যা একটি একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার/মাইক্রোকন্ট্রোলার/একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার নামে পরিচিত, একটি একক চিপে CPU, মেমোরি এবং পেরিফেরাল ফাংশনগুলিকে একীভূত করে নিয়ন্ত্রণ ফাংশন সহ একটি চিপ-স্তরের কম্পিউটার তৈরি করে। এটি মূলত সিগন্যাল প্রক্রিয়াকরণ এবং নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য ব্যবহৃত হয়। বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মূল।

এমসিইউ এবং অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স, শিল্প, কম্পিউটার এবং নেটওয়ার্ক, ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স, গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি এবং ইন্টারনেট অফ থিংস আমাদের জীবনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত। কার ইলেকট্রনিক্স হল অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্সের বৃহত্তম বাজার, এবং বিশ্বব্যাপী কার ইলেকট্রনের ৩৩% অবদান রয়েছে।

এমসিইউ কাঠামো

MCU মূলত কেন্দ্রীয় প্রসেসর CPU, মেমরি (ROM এবং RAM), ইনপুট এবং আউটপুট I/O ইন্টারফেস, সিরিয়াল পোর্ট, কাউন্টার ইত্যাদি দিয়ে গঠিত।

সিপিইউ: সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট, একটি সেন্ট্রাল প্রসেসর, হল MCU-এর ভিতরের মূল উপাদান। কম্পোনেন্ট উপাদানগুলি ডেটা অ্যারিথমেটিক লজিক অপারেশন, বিট ভেরিয়েবল প্রসেসিং এবং ডেটা ট্রান্সমিশন অপারেশন সম্পন্ন করতে পারে। নিয়ন্ত্রণ অংশগুলি নির্দেশাবলী বিশ্লেষণ এবং কার্যকর করার জন্য একটি নির্দিষ্ট সময়ের সাথে ক্রমানুসারে কাজ সমন্বয় করে।

রম: Read-only Memory হল একটি প্রোগ্রাম মেমোরি যা নির্মাতাদের দ্বারা লিখিত প্রোগ্রাম সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়। তথ্যগুলি অ-ধ্বংসাত্মক উপায়ে পড়া হয়। সারাংশ

র‍্যাম: র‍্যান্ডম অ্যাক্সেস মেমোরি, হল একটি ডেটা মেমোরি যা সরাসরি CPU-এর সাথে ডেটা বিনিময় করে এবং পাওয়ার চলে যাওয়ার পরে ডেটা রক্ষণাবেক্ষণ করা যায় না। প্রোগ্রামটি চালানোর সময় যেকোনো সময় লেখা এবং পড়া যায়, যা সাধারণত অপারেটিং সিস্টেম বা অন্যান্য চলমান প্রোগ্রামের জন্য একটি অস্থায়ী ডেটা স্টোরেজ মাধ্যম হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

CPU এবং MCU এর মধ্যে সম্পর্ক: 

সিপিইউ হলো অপারেশনাল কন্ট্রোলের মূল অংশ। সিপিইউ ছাড়াও, এমসিইউতে রম বা র‍্যামও থাকে, যা একটি চিপ-লেভেল চিপ। সাধারণ চিপগুলি হল এসওসি (সিস্টেম অন চিপ), যাকে সিস্টেম-লেভেল চিপ বলা হয় যা সিস্টেম-লেভেল কোড সংরক্ষণ এবং চালাতে পারে, কিউএনএক্স, লিনাক্স এবং অন্যান্য অপারেটিং সিস্টেম চালাতে পারে, যার মধ্যে একাধিক প্রসেসর ইউনিট (সিপিইউ+জিপিইউ+ডিএসপি+এনপিইউ+স্টোরেজ+ইন্টারফেস ইউনিট) অন্তর্ভুক্ত।

MCU সংখ্যা

সংখ্যাটি প্রতিটি প্রক্রিয়াকরণ ডেটার MCU-এর প্রস্থকে বোঝায়। সংখ্যার সংখ্যা যত বেশি হবে, MCU ডেটা প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা তত বেশি শক্তিশালী হবে। বর্তমানে, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল 8, 16 এবং 32 সংখ্যা, যার মধ্যে 32 বিট সবচেয়ে বেশি এবং দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, 8-বিট MCU-এর খরচ কম এবং বিকাশ করা সহজ। বর্তমানে, এটি বেশিরভাগই অপেক্ষাকৃত সহজ নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন আলো, বৃষ্টির জল, জানালা, আসন এবং দরজা। তবে, আরও জটিল দিকগুলির জন্য, যেমন যন্ত্র প্রদর্শন, যানবাহন বিনোদন তথ্য ব্যবস্থা, পাওয়ার নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা, চ্যাসিস, ড্রাইভিং সহায়তা ব্যবস্থা ইত্যাদি, প্রধানত 32-বিট, এবং অটোমোটিভ বিদ্যুতায়ন, বুদ্ধিমত্তা এবং নেটওয়ার্কিংয়ের পুনরাবৃত্তি বিবর্তন, MCU-এর জন্য কম্পিউটিং পাওয়ার প্রয়োজনীয়তাও ক্রমশ বৃদ্ধি পাচ্ছে।

MCU গাড়ির প্রমাণীকরণ

MCU সরবরাহকারী OEM সরবরাহ শৃঙ্খল ব্যবস্থায় প্রবেশের আগে, সাধারণত তিনটি প্রধান সার্টিফিকেশন সম্পন্ন করতে হয়: নকশা পর্যায়ে কার্যকরী নিরাপত্তা মান ISO 26262 অনুসরণ করতে হবে, প্রবাহ এবং প্যাকেজিং পর্যায়ে AEC-Q001 ~ 004 এবং IATF16949 অনুসরণ করতে হবে, পাশাপাশি সার্টিফিকেশন পরীক্ষার পর্যায়ে AEC-Q100/Q104 অনুসরণ করতে হবে।

এর মধ্যে, ISO 26262 ASIL-এর চারটি নিরাপত্তা স্তর সংজ্ঞায়িত করে, নিম্ন থেকে উচ্চ, A, B, C, এবং D; AEC-Q100 চারটি নির্ভরযোগ্যতা স্তরে বিভক্ত, নিম্ন থেকে উচ্চ, যথাক্রমে 3, 2, 1, এবং 0, 3, 2, 1, এবং 0 সারাংশ AEC-Q100 সিরিজের সার্টিফিকেশন সাধারণত 1-2 বছর সময় নেয়, যেখানে ISO 26262 সার্টিফিকেশন আরও কঠিন এবং চক্রটি দীর্ঘ।

স্মার্ট বৈদ্যুতিক যানবাহন শিল্পে MCU-এর প্রয়োগ

মোটরগাড়ি শিল্পে MCU-এর প্রয়োগ অনেক বিস্তৃত। উদাহরণস্বরূপ, সামনের টেবিল হল বডি অ্যাকসেসরিজ, পাওয়ার সিস্টেম, চ্যাসিস, যানবাহনের তথ্য বিনোদন এবং বুদ্ধিমান ড্রাইভিং থেকে প্রাপ্ত অ্যাপ্লিকেশন। স্মার্ট বৈদ্যুতিক যানবাহনের যুগের আবির্ভাবের সাথে সাথে, MCU পণ্যের প্রতি মানুষের চাহিদা আরও তীব্র হবে।

বিদ্যুতায়ন: 

১. ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম বিএমএস: বিএমএসকে চার্জ এবং ডিসচার্জ, তাপমাত্রা এবং ব্যাটারির ভারসাম্য নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। প্রধান নিয়ন্ত্রণ বোর্ডের জন্য একটি এমসিইউ প্রয়োজন, এবং প্রতিটি স্লেভ কনসোলের জন্য একটি এমসিইউ প্রয়োজন;

২.যানবাহন নিয়ন্ত্রক VCU: বৈদ্যুতিক যানবাহনের শক্তি ব্যবস্থাপনার জন্য যানবাহনের নিয়ামক বৃদ্ধি করা প্রয়োজন, এবং একই সাথে এটি 32-বিট উচ্চ-সম্পন্ন MCU দিয়ে সজ্জিত, যা প্রতিটি কারখানার পরিকল্পনা থেকে আলাদা;

৩.ইঞ্জিন কন্ট্রোলার/গিয়ারবক্স কন্ট্রোলার: স্টক প্রতিস্থাপন, বৈদ্যুতিক যানবাহন ইনভার্টার নিয়ন্ত্রণ MCU বিকল্প তেল যানবাহন ইঞ্জিন নিয়ন্ত্রক। উচ্চ মোটর গতির কারণে, রিডুসারটি ধীর করতে হবে। গিয়ারবক্স নিয়ন্ত্রক।

বুদ্ধিমত্তা: 

১. বর্তমানে, দেশীয় অটোমোবাইল বাজার এখনও L2 উচ্চ-গতির অনুপ্রবেশ পর্যায়ে রয়েছে। ব্যাপক খরচ এবং কর্মক্ষমতা বিবেচনায়, OEM ADAS ফাংশন বৃদ্ধি করে এবং এখনও একটি বিতরণকৃত স্থাপত্য গ্রহণ করে। লোডিং হার বৃদ্ধির সাথে সাথে, সেন্সর তথ্য প্রক্রিয়াকরণের MCUও সেই অনুযায়ী বৃদ্ধি পায়।

২. ককপিট ফাংশনের ক্রমবর্ধমান সংখ্যার কারণে, উচ্চতর নতুন শক্তি চিপগুলির ভূমিকা ক্রমশ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে, এবং সংশ্লিষ্ট MCU মর্যাদা হ্রাস পেয়েছে।

নৈপুণ্য 

কম্পিউটিং পাওয়ারের জন্য MCU-এর নিজস্ব অগ্রাধিকার প্রয়োজনীয়তা রয়েছে এবং উন্নত প্রক্রিয়াগুলির জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা নেই। একই সাথে, এর অন্তর্নির্মিত এমবেডেড স্টোরেজ নিজেই MCU প্রক্রিয়ার উন্নতি সীমিত করে। MCU পণ্যগুলির সাথে 28nm প্রক্রিয়া ব্যবহার করুন। যানবাহনের নিয়মের স্পেসিফিকেশনগুলি মূলত 8-ইঞ্চি ওয়েফার। কিছু নির্মাতারা, বিশেষ করে IDM, 12-ইঞ্চি প্ল্যাটফর্মে প্রতিস্থাপন শুরু করেছে।

বর্তমান ২৮nm এবং ৪০nm প্রক্রিয়াগুলি বাজারের মূলধারা।

দেশে এবং বিদেশে সাধারণ উদ্যোগ

ব্যবহার এবং শিল্প-গ্রেড MCU-এর তুলনায়, গাড়ি-স্তরের MCU-এর অপারেটিং পরিবেশ, নির্ভরযোগ্যতা এবং সরবরাহ চক্রের ক্ষেত্রে উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। এছাড়াও, এটি প্রবেশ করা কঠিন, তাই MCU-এর বাজার কাঠামো সাধারণভাবে তুলনামূলকভাবে ঘনীভূত। 2021 সালে, বিশ্বের শীর্ষ পাঁচটি MCU কোম্পানির 82% ছিল।

বর্তমানে, আমার দেশের গাড়ি-স্তরের MCU এখনও প্রবর্তনের সময়কালে রয়েছে, এবং সরবরাহ শৃঙ্খলে জমি এবং গার্হস্থ্য বিকল্পকরণের জন্য প্রচুর সম্ভাবনা রয়েছে।