云途半导体：国内首款量产Arm Cortex-M33高端32位车规级MCU YTM32B1ME

2020底年以来的汽车产业“缺芯潮”一直蔓延至今。目前车规级MCU市场主要被NXP、Microchip、瑞萨电子、意法半导体、英飞凌所占据，国内芯片厂商在这个领域非常薄弱。

究其原因，主要是车规MCU与工业和消费级MCU存在不同等级的要求，差异点贯穿着整个芯片研发流程。车规MCU更看重可靠性和安全性，所以在设计阶段需要考虑大量的设计冗余，此外，在车规MCU制造和封测阶段也有特殊的要求，之后还要进行多个车规的认证，只有这些流程符合才是车规芯片。

在8月5日由中国半导体行业协会集成电路设计分会和芯原微电子（上海）股份有限公司联合主办的“第十二届松山湖中国IC创新高峰论坛” （简称“松山湖论坛”）上，苏州云途半导体有限公司技术市场总监顾光跃详细介绍了其今年量产的高端32位车规级MCU产品YTM32B1ME。这也是目前国内唯一实现量产的基于Arm Cortex-M33的高端32位车规级MCU。

苏州云途半导体有限公司技术市场总监顾光跃

车规级MCU有多难？

为什么国内MCU厂商在车规级产品上落后这么多？顾光跃认为，这是因为之前大家都专注于消费类或工业类产品，很少涉及车规级MCU，“在2019年中美贸易战爆发之后，卡脖子问题不断凸显，车规MCU的需求才开始慢慢冒出来。”

另一方面，车规级MCU相比非车规MCU有着很大的不同，在温度、运行环境、可靠性、质量目标（0PPM）、功能安全、设计方法学、AEC-Q100认证、晶圆厂、工艺要求、封装、测试覆盖率（＞99.5%）等方面都有着更高的要求，产品开发和验证周期也更长。

顾光跃打了个比方，在最开始研发团队的建立阶段，如果该团队以前没有做过车规级芯片就会很困难。车规级MCU对于可靠性和稳定性要求非常高，内部有大量相关设计，如DFT、ECC、时钟/电源/中断监测等，还有车规应用上需要的接口及后端特殊要求，在流片管控上也会不一样。“另外像Fab工艺的选择，目前来说，国内主要华虹有这方面的工艺，中芯国际也在做车规的供应链，但下半年才会建好。后段测试也有很多不一样的地方，一般测试分CP和FD测试，车规MCU则都是要做三温测试等一系列的测试，做完之后才能获得相关认证。”

据他介绍，AEC-Q100有7个大项49个小项，其中跟MCU有关的有29项。

国产车规级MCU究竟要经过多少挑战，才能和国际大厂叫板？2022年8月16-17日，Aspencore将在南京国际博览中心2号馆举办IIC Shanghai (国际集成电路展览会暨研讨会)，在17日举办的“MCU技术与应用论坛”上，将有来自MCU原厂和测试验证方案商的技术专家，现场发表车规级MCU相关议题。欢迎大家点击这里报名，到场交流相关话题。

对标NXP，更安全

据顾光跃介绍，YTM32B1ME是今年量产的第二款高端车规级M系列产品，是目前国内唯一量产的符合AEC-Q100和ISO26262 ASIL-B双重认证的高性能、高可靠性、高安全性的车规级MCU产品。

YTM32B1ME基于32位车规级ARM Cortex-M33内核，采用40nm e-Flash工艺，CPU全温域主频120MHz，提供1.25MB嵌入式闪存，符合ISO26262的ASIL-B等级要求，可靠性满足AEC-Q100、Grade1标准，信息安全方面支持AES、SHA以及国密SM4等多种加密算法，并提供符合AUTOSAR标准的MCAL，可用于车身、底盘、动力域等场景。

顾光跃认为，相比目前车规MCU多用M4内核，M33在功能安全上优势更明显。“YTM32B1ME该款产品的架构设计上对CPU及总线结构、信息安全系统、功能安全验证与确认机制均进行了优化。在可靠性方面，加强了CP和FDP阶段的测试。另外还有APQ的测试。同时在做三温测试过程中，云途还会增加250度BK。在FDP阶段，除了做三温测试，我们还在三温过程中增加高温老化测试。另外，车规AEC—Q认证相关的有29项测试，还有一些是功耗需要1W以上才能做好。”

该芯片的其他亮点包括，高性能：

● 16通道DMA 支持；

●  I/D cache

 丰富外设：

● FlexCAN with FD support

● LinFlex/lIC/SPI/SENT

● EtherNET

● QSPI with XIP

● 12bit ADC with programmable trigger

● Analog comparator DAC

● Multiple Timers: eTMR, pTMR, IpTMR, TMR, RTC

支持IS026262 ASIL-B功能安全：

● ECC for Flash and RAM w/ Error injection and record

● Clock/Power Monitor

● MPU/CRC and peripheries protection unit

安全：

● Up to 32 secure keys storage

● AES/SM4/SHA/TRNG

温度范围：-40 到 125°C

供电：2.7-5.5 V

封装：64/100/144 LQFP YUNTU此外

顾光跃表示，YTM32B1ME对标对比NXP的SC24K14系列，云途的车规MCU在车规安全方面更全面。

关于苏州云途半导体

资料显示，苏州云途半导体有限公司成立于2020年7月，创始团队源于NXP，是一家专注于车规级芯片的集成电路设计公司，员工总数80+，其中85%为研发工程师。公司产品已经完成了7次流片，其中有1次是NPW，其余6次是HMS。

目前已推出L系列和M系列两款车规级MCU产品，其中，首款车规级系列产品YTM32B1L已经量产，可满足于各类传感器、车灯、车窗、座椅、电动尾门等应用，已拿到数十家整车厂及Tier 1的定点并实现批量出货，在基于华为汽车解决方案的产品、上汽等产品上都有使用。

除了这两个系列以外，云途半导体还有对标M33的H系列，对应底盘应用。ZK系列和上图中橙色部分则是更长远的规划，主要针对网关、底盘和发动机控制应用等。

据介绍，已有近30家客户基于YTM32B1ME产品前期的资料和样品做出了需求评估与方案设计，云途公司即将正式提供开发板、量产样品、工具链与方案咨询等各项完备量产支持。

最近，云途还完成了数亿元人民币A+轮融资。除了小米产投和联新资本持续加注，劲邦资本、北汽产投、芯动能、汇添富、永鑫资本等新机构也加码投资，在资本寒冬等现在获得数亿融资也凸显了云途产品的领先性。