一塊電路板上，哪怕只有1％的關(guān)鍵芯片無(wú)法供應(yīng)，也可能導(dǎo)致整塊電路板無(wú)法工作。對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)，“缺芯”是今年很熱的一個(gè)話題。而這次的汽車行業(yè)大缺芯，從2020年底就開始了。

汽車缺芯，最為急缺的是車規(guī)級(jí)MCU（微控制單元），其實(shí)就是一個(gè)小而全的芯片級(jí)計(jì)算機(jī)。從去年開始，MCU嚴(yán)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。

從全球產(chǎn)業(yè)鏈上來(lái)看，多年來(lái)MCU市場(chǎng)完全被國(guó)外大廠主導(dǎo)。但近年來(lái)，由于車規(guī)MCU缺芯的行業(yè)困境持續(xù)加重，使國(guó)產(chǎn)替代的趨勢(shì)成為業(yè)內(nèi)共識(shí)。在國(guó)內(nèi)車規(guī)MCU賽道上，也有一些企業(yè)開始進(jìn)行突圍。

近日，蘇州云途半導(dǎo)體有限公司（以下簡(jiǎn)稱：云途）獲得A股上市公司保隆科技（603197．SH）的戰(zhàn)略投資。本次投資將用于加速云途半導(dǎo)體的車規(guī)級(jí)MCU芯片的研發(fā)及量產(chǎn)投入，為進(jìn)一步推進(jìn)國(guó)產(chǎn)汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)賦能。

入局車規(guī)級(jí)MCU賽道

車規(guī)級(jí)MCU是汽車生產(chǎn)制造中的核心半導(dǎo)體器件。在一輛汽車中有1／3的芯片都是MCU。MCU在汽車應(yīng)用中起到了單元模塊控制的作用，大到車身控制與動(dòng)力總成，小到雨刷、車燈和照明、車門、后備廂、座椅、車鎖和鑰匙、側(cè)視鏡、安全氣囊等的控制單元都需要用到MCU。

云途作為一家專注于汽車級(jí)芯片的無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體和集成電路設(shè)計(jì)公司，成立于2020年。該公司匯集了全球頂尖半導(dǎo)體公司和汽車電子行業(yè)人才，核心團(tuán)隊(duì)是一支擁有超過(guò)10年車規(guī)級(jí)MCU完整開發(fā)經(jīng)驗(yàn)頂尖團(tuán)隊(duì)。

今年年初，云途推出了首款車規(guī)級(jí)32 位 MCU芯片YTM32B1L系列產(chǎn)品，按照車規(guī)可靠性要求AEC－Q100設(shè)計(jì)，主要應(yīng)用于傳感器控制、胎壓監(jiān)測(cè)、座椅、電動(dòng)尾門、車窗以及車燈控制等應(yīng)用。YTM32B1L芯片將在今年11月底前有小批量的出貨。

8月底，云途完成與小米的戰(zhàn)略合作并獲得小米長(zhǎng)江基金的戰(zhàn)略投資。此輪融資主要用于加速云途半導(dǎo)體車規(guī)級(jí)MCU 的技術(shù)研發(fā)以及在汽車車身域及底盤、動(dòng)力、安全等核心領(lǐng)域的市場(chǎng)開發(fā)和產(chǎn)品規(guī)劃。

當(dāng)前，云途半導(dǎo)體已經(jīng)建立了自己的集成電路設(shè)計(jì)和驗(yàn)證平臺(tái)，制定了開發(fā)流程和規(guī)范，并成功開發(fā)出多款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片，申請(qǐng)多項(xiàng)相關(guān)專利。

車規(guī)級(jí)MCU的硬性要求

從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，MCU可以分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)和軍工級(jí)四個(gè)大類，技術(shù)難度與要求是依次增加的。云途所處的車規(guī)級(jí)MCU賽道與消費(fèi)用MCU相比，行業(yè)門檻極高。

車規(guī)級(jí)芯片因涉及駕駛安全，所以需要具備高可靠性、高安全性、高一致性、零失效率等準(zhǔn)入門檻，研發(fā)測(cè)試和驗(yàn)證的投入都很大。

首先，汽車不屬于易耗品，從落地到最終使用結(jié)束周期大多都在10年以上，因此對(duì)使用壽命有著嚴(yán)格的要求，車規(guī)級(jí)MCU的使用壽命要遠(yuǎn)高于汽車的使用壽命才能保證汽車行駛的安全性。

其次，穩(wěn)定性對(duì)車規(guī)級(jí)MCU來(lái)說(shuō)非常重要，汽車行駛的路況具有不確定性，車規(guī)級(jí)MCU在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮行駛過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷碰撞、抖動(dòng)等情況對(duì)芯片的影響以及車輛長(zhǎng)時(shí)間使用電路老化造成的干擾問(wèn)題，提高車規(guī)級(jí)MCU的穩(wěn)定性。

車規(guī)級(jí)MCU一般裝配在汽車內(nèi)部，負(fù)責(zé)各個(gè)功能單元的控制，汽車在行駛過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，為保證行車安全，車規(guī)級(jí)MCU也需具備抗高溫的能力。部分地區(qū)溫度環(huán)境惡劣，在冬天氣溫會(huì)低至零度以下，因此車規(guī)級(jí)MCU還需具備抗低溫能力，避免芯片低溫失效導(dǎo)致汽車無(wú)法啟動(dòng)。一般車規(guī)級(jí)MCU的耐溫范圍為－40℃至150℃。

因?yàn)檐囈?guī)級(jí)芯片研發(fā)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)門檻高，資金投入大等諸多因素，國(guó)內(nèi)很多廠商都望而卻步，這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)MCU控制芯片企業(yè)非常薄弱，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率接近于零。

打響“芯片自由”之戰(zhàn)

芯片已經(jīng)成為橫亙?cè)谄嚠a(chǎn)業(yè)鏈面前的一座大山，而MCU細(xì)分領(lǐng)域中的車規(guī)級(jí)MCU則是國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈面前的一座大山。新能源汽車銷量屢創(chuàng)新高，MUC的市場(chǎng)需求也水漲船高，在過(guò)去十年中約占MCU總銷售額的40％。

一輛普通的燃油車MCU用量由70顆至100顆不等，由于電動(dòng)汽車朝著智能化方向不斷前進(jìn)，自動(dòng)駕駛、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)的快速發(fā)展，每個(gè)復(fù)雜的功能單元都需要性能極強(qiáng)的MCU對(duì)其控制，因此，電動(dòng)汽車的MCU用量相較于燃油車的用量高出一倍甚至更多。

作為汽車制造和消費(fèi)大國(guó)的中國(guó)，汽車芯片進(jìn)口率高達(dá)95％以上。自“缺芯”問(wèn)題在全球上演以來(lái)，提高汽車芯片自給能力，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控能力，正成為我國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域攻堅(jiān)克難的重點(diǎn)所在。

面對(duì)汽車電子的廣闊增量空間，一些國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)躍躍欲試，杰發(fā)科技、兆易創(chuàng)新、國(guó)民技術(shù)、云途、國(guó)芯、比亞迪等一大堆企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入市場(chǎng)，還有一些正在路上。

據(jù)悉，云途半導(dǎo)體將推出符合ISO－26262 ASIL－B等級(jí)的YTM32B1M高端車規(guī)級(jí)MCU系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品目前正在研發(fā)，預(yù)計(jì)今年完成研發(fā)并進(jìn)行流片，2022年可向市場(chǎng)提供符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的樣片。云途還將以車身MCU為基礎(chǔ)，拓展域控制器、車載網(wǎng)關(guān)、智能座艙等領(lǐng)域產(chǎn)品。