云途半導體首款國產(chǎn)車規(guī)級MCU面世！

6月16日消息，經(jīng)云途半導體確認，該公司第一顆車規(guī)級MCU已經(jīng)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(guī)芯片開發(fā)，曾成功開發(fā)過多顆車規(guī)級MCU并實現(xiàn)量產(chǎn)。

此次面世的車規(guī)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(chǎn)品，最高主頻達48MHz，內(nèi)嵌128KB Flash和16KB RAM，內(nèi)嵌CAN-FD，LIN等豐富接口，按照車規(guī)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(jiān)測、座椅、電動尾門、天窗、燈光控制以及內(nèi)飾燈控制等應用。可完全替代國際大廠該系列產(chǎn)品。

YTM32L系列將提供符合車規(guī)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(fā)，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(chǎn)業(yè)的銷售額將整整減少600億美元。不少車企被迫停產(chǎn)，而“缺芯”的影響還在不斷擴大。多數(shù)車企因“缺芯”停產(chǎn)、減產(chǎn)。

毫無疑問，汽車正成為當下的科技行業(yè)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(chǎn)能的緊缺，導致價格在不斷上漲，意法半導體已經(jīng)在半年內(nèi)兩次全面調(diào)漲價格，除了意法半導體之外，NXP、瑞薩、Microchip等都宣布調(diào)整產(chǎn)品價格。

芯片已經(jīng)成為橫亙在汽車產(chǎn)業(yè)鏈面前的一座大山，而MCU細分領域中的車規(guī)級MCU則是國產(chǎn)半導體產(chǎn)業(yè)鏈面前的一座大山。

車規(guī)級MCU開發(fā)有多難！

從應用領域來看，MCU可以分為消費級、工業(yè)級、車規(guī)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(guī)級MCU與消費級MCU比較，車規(guī)級MCU對產(chǎn)品的可靠性、一致性、穩(wěn)定性與工作溫度范圍都有著近乎嚴苛的要求：

環(huán)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(jù)不同的安裝位置等有 不同的需求，但一般都要高于民用產(chǎn)品的要求，比如發(fā)動機艙：-40℃-150℃；車身控制：-40℃-125℃；而消費類產(chǎn)品只需要達到：0℃-70℃。其它環(huán)境要求 濕度，發(fā)霉，粉塵，水，EMC 以及有害氣體侵蝕等等都遠超消費電子產(chǎn)品要求。

運行穩(wěn)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(chǎn)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(chǎn)品壽命要求。其次是汽車系統(tǒng)組成的部件要可靠：目前車上的電子 化程度已經(jīng)非常高了，從動力總成到制動系統(tǒng)，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(lián)關系，那么要 保證整車達到相當?shù)目煽啃?，對系統(tǒng)組成的每一個部分要求是非常高的。

一致性要求 

現(xiàn)在的汽車已經(jīng)進入到了一個大規(guī)模生產(chǎn)的階段的，一款車 1 年可以生產(chǎn)數(shù)十萬輛，所以這對產(chǎn)品質(zhì)量的一致性要求就非常高了對于組成復雜的汽車產(chǎn)品來說，一致性差的元件導致整車出現(xiàn)安全隱患是肯定不能接受的。

產(chǎn)品生命周期要求

 雖然近些年，汽車產(chǎn)品不斷的降價，但汽車作為一個耐用的大件商品，產(chǎn)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(fā)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(yè)和零部件供應商也需要維持較長時間的穩(wěn)定供貨。

AEC-Q100 只是車規(guī)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(fā)表，現(xiàn)經(jīng)過了十多年的發(fā)展，AEC-Q100已經(jīng)成為汽車電子系統(tǒng)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(guī)范。

AEC-Q100對IC的可靠性測試可細分為加速環(huán)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(shù)驗證、缺陷篩查、包裝完整性試驗，且需要根據(jù)器件所能承受的溫度等級選擇測試條件。

AEC-Q100是所有車規(guī)MCU都需要過的測試標準，是車規(guī)MCU的門檻，但車規(guī)MCU不僅僅是AEC-Q100，隨著汽車智能化程度越來越高，電控系統(tǒng)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(tǒng)故障而導致的不合理風險，車規(guī)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(fā)布了第二版，追加了半導體指南內(nèi)容。

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

ISO 26262認證分為開發(fā)流程的標準和產(chǎn)品性能標準。開發(fā)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(nèi)容。產(chǎn)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(wěn)定性優(yōu)劣的評判依據(jù)之一，通過等級要求代表其產(chǎn)品引入有效的改善辦法，確?？扇萑谭秶陌踩?/p>

獲得ISO 26262認證有兩種方式，通過第三方認證機構(gòu)獲得認證或自我認證。第三方認證機構(gòu)通常為TV Rheinland、TV SUD、SGS TV等為代表。他們對于半導體企業(yè)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(gòu)的審查后，企業(yè)可取得認證，推進符合功能安全的車載產(chǎn)品的開發(fā)。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(guī)MCU。

結(jié)語：

在汽車向智能化演進過程中，車規(guī)級MCU出貨量持續(xù)上升。IC Insights預測，車規(guī)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(chǎn)業(yè)鏈上來看，MCU市場完全被國外大廠主導，國內(nèi)廠商起步晚，市場占有率接近于零，中美貿(mào)易沖突的爆發(fā)，使得車規(guī)MCU被卡脖子的現(xiàn)象越來越嚴重，尤其是近期車規(guī)MCU缺芯的行業(yè)困境持續(xù)加重，使得國產(chǎn)替代的趨勢已成為業(yè)內(nèi)共識。

隨著云途首個車規(guī)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(guī)MCU系列，云途陸續(xù)量產(chǎn)的產(chǎn)品將在兩年內(nèi)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(wǎng)關、智能座艙等領域產(chǎn)品，以開放共贏的商業(yè)模式攜手客戶與合作伙伴加速車規(guī)芯片產(chǎn)品的量產(chǎn)落地，為供應鏈安全保駕護航。