缺芯危機下 云途半導體第一顆車規級MCU已經過測試

云途半導體首款國產車規級MCU面世！

6月16日消息，經云途半導體確認，該公司第一顆車規級MCU已經過測試，功能符合設計要求，性能達到預期標準。公司核心團隊擁有近20年車規芯片開發，曾成功開發過多顆車規級MCU并實現量產。

此次面世的車規MCU屬于YT32B1L系列，是云途針對車身控制領域推出的入門級32位產品，最高主頻達48MHz，內嵌128KB Flash和16KB RAM，內嵌CAN-FD，LIN等豐富接口，按照車規可靠性要求AEC-Q100設計，，主要應用傳感器控制、車身電機、胎壓監測、座椅、電動尾門、天窗、燈光控制以及內飾燈控制等應用。可完全替代國際大廠該系列產品。

YTM32L系列將提供符合車規要求的SDK包，以及多種參考設計，客戶只需專注于應用層的開發，最大程度上減少客戶平臺移植的成本和風險。

汽車“缺芯”有多嚴重！

由于“缺芯”，今年第一季度，全球100萬輛汽車推遲交付，2021年全球汽車產業的銷售額將整整減少600億美元。不少車企被迫停產，而“缺芯”的影響還在不斷擴大。多數車企因“缺芯”停產、減產。

毫無疑問，汽車正成為當下的科技行業焦點，華為、小米入局，特斯拉陷入輿論的旋渦，這些都讓智能汽車受到廣泛關注。而另一方面，從去年開始，MCU嚴重缺貨，幾乎全球所有的車企都受到影響，豐田、福特、大眾接二連三的停工。

由于芯片產能的緊缺，導致價格在不斷上漲，意法半導體已經在半年內兩次全面調漲價格，除了意法半導體之外，NXP、瑞薩、Microchip等都宣布調整產品價格。

芯片已經成為橫亙在汽車產業鏈面前的一座大山，而MCU細分領域中的車規級MCU則是國產半導體產業鏈面前的一座大山。

車規級MCU開發有多難！

從應用領域來看，MCU可以分為消費級、工業級、車規級和軍工級四個大類，技術難度與要求是依次增加的。拿車規級MCU與消費級MCU比較，車規級MCU對產品的可靠性、一致性、穩定性與工作溫度范圍都有著近乎嚴苛的要求：

環境要求 

首先是溫度：汽車電子對元件的工作溫度要求比較寬，根據不同的安裝位置等有 不同的需求，但一般都要高于民用產品的要求，比如發動機艙：-40℃-150℃；車身控制：-40℃-125℃；而消費類產品只需要達到：0℃-70℃。其它環境要求 濕度，發霉，粉塵，水，EMC 以及有害氣體侵蝕等等都遠超消費電子產品要求。

運行穩定要求 

汽車在行進過程中會遭遇更多的振動和沖擊。這種要求會比擺放在家里使用 的產品要高很多。此外，汽車對器件的抗干擾性能要求極高，包括抗 靜電， EFT 群脈沖，RS 傳導輻射等，MCU 在這些干擾下需要做到不損壞、不死機、不復位。

可靠性要求 

這里的可靠性主要包含兩個方面： 首先是使用壽命要可靠：一般的汽車設計壽命都在 15 年 20年左右，遠大 于消費電子產品壽命要求。其次是汽車系統組成的部件要可靠：目前車上的電子 化程度已經非常高了，從動力總成到制動系統，都裝配了大量的電子裝置，每個 裝置里面又由很多的電子元件組成。如果就簡單的把它們看成串聯關系，那么要 保證整車達到相當的可靠性，對系統組成的每一個部分要求是非常高的。

一致性要求 

現在的汽車已經進入到了一個大規模生產的階段的，一款車 1 年可以生產數十萬輛，所以這對產品質量的一致性要求就非常高了對于組成復雜的汽車產品來說，一致性差的元件導致整車出現安全隱患是肯定不能接受的。

產品生命周期要求

 雖然近些年，汽車產品不斷的降價，但汽車作為一個耐用的大件商品，產品使用周期要達到 15 年以上，最為汽車零部件供應商，必須要保持相當長的時間的售后配件的供應能力。同時開發一個汽車零件需要投入大量的驗證工作，更換元件帶來的驗證工作也是巨大的，所以整車制造企業和零部件供應商也需要維持較長時間的穩定供貨。

AEC-Q100 只是車規芯片的門檻

對汽車車載電子零部件測試標準以AEC-Q100-（001~012），AEC-Q101，AEC-Q200為最常見。其中AEC-Q100是AEC的第一個標準，于1994年6月首次發表，現經過了十多年的發展，AEC-Q100已經成為汽車電子系統的通用標準。對于車用芯片來說AEC-Q100也是最常見的應力測試(Stress Test)認證規范。

AEC-Q100對IC的可靠性測試可細分為加速環境應力可靠性、加速壽命模擬可靠性、封裝可靠性、晶圓制程可靠性、電學參數驗證、缺陷篩查、包裝完整性試驗，且需要根據器件所能承受的溫度等級選擇測試條件。

AEC-Q100是所有車規MCU都需要過的測試標準，是車規MCU的門檻，但車規MCU不僅僅是AEC-Q100，隨著汽車智能化程度越來越高，電控系統越來越復雜，使用到的芯片也越來越多，如果避免因電氣、電子系統故障而導致的不合理風險，車規MCU的功能安全問題應運而生。

功能安全（ISO26262）才是核心

ISO 26262是汽車的電氣/電子相關的功能安全標準，該標準制定于2011年11月，并且在2018年又發布了第二版，追加了半導體指南內容。

該標準的對象涵蓋從車輛的構思到系統、ECU(電子控制單元)、嵌入式軟件、元器件開發及相關的生產、維護、報廢等整個車輛開發生命周期。

ISO 26262認證分為開發流程的標準和產品性能標準。開發流程標準是以之前IATF 16949為基礎，引入像賬票類、可追溯類的管理這些內容。產品性能標準就是符合ASIL所要求的安全等級，追加自診斷等功能。

由此可見，ISO 26262是汽車電子元器件穩定性優劣的評判依據之一，通過等級要求代表其產品引入有效的改善辦法，確保可容忍范圍的安全。

獲得ISO 26262認證有兩種方式，通過第三方認證機構獲得認證或自我認證。第三方認證機構通常為TV Rheinland、TV SUD、SGS TV等為代表。他們對于半導體企業是否已確立了符合ISO 26262標準的流程進行審查和認證。通過第三方認證機構的審查后，企業可取得認證，推進符合功能安全的車載產品的開發。目前，云途已啟動功能安全流程認證，今年將推出符合ISO26262 ASIL-B等級的車規MCU。

結語：

在汽車向智能化演進過程中，車規級MCU出貨量持續上升。IC Insights預測，車規級MCU市場將在2020年接近460億元，占MCU整體市場的40％，2025年將達700億元，單位出貨量將以11.1％復合增長率增長。

但從全球產業鏈上來看，MCU市場完全被國外大廠主導，國內廠商起步晚，市場占有率接近于零，中美貿易沖突的爆發，使得車規MCU被卡脖子的現象越來越嚴重，尤其是近期車規MCU缺芯的行業困境持續加重，使得國產替代的趨勢已成為業內共識。

隨著云途首個車規MCU芯片YTM32B1L系列的推出，以及預計今年8月份推出的符合ISO26262 ASIL-B等級的YTM32B1M高端車規MCU系列，云途陸續量產的產品將在兩年內將覆蓋整個車身控制應用領域。未來，云途半導體將以車身MCU為基礎，拓展域控制器、車載網關、智能座艙等領域產品，以開放共贏的商業模式攜手客戶與合作伙伴加速車規芯片產品的量產落地，為供應鏈安全保駕護航。