國產無人駕駛芯片實現零的突破,邁矽科車載防撞雷達車規單片收發芯片亮相IC China 2019
9月3日,“第二屆全球IC企業家大會暨第十七屆中國國際半導體博覽會(IC China 2019)”在上海隆重開幕。國內知名微波/毫米波芯片創業團隊邁矽科微電子在展會上舉辦新聞發布會,重磅發布了基于團隊核心技術研發的MSTR001、MSTR002兩款車載防撞雷達單片收發芯片,引發了與會者和行業上下游的極大關注。公司創始人侯德彬博士表示,這兩款芯片是目前國內唯一有機會支持Level1 AEC Q100車規等級的芯片。
他說:“這兩款芯片是邁矽科團隊成立三年以來,堅持研發創新和投入的成果結晶,也是對邁矽科團隊成員十余年技術積累的一個驗證。我們可以給行業級客戶提供成熟的產品測試使用,邁矽科希望與大家一道,共同推動中國在無人駕駛和芯片研發上的長足發展。”
無人駕駛汽車漸成人工智能應用行業熱點
無人駕駛的發展熱潮拉動了諸多技術創業者的紛紛涉足。連日來,國內車企關于無人駕駛汽車的研發和測試捷報頻傳。先是吉利汽車宣布將在2022年亞運舉辦期間,在特定區域內使用完全無人駕駛的車輛。隨后再有報道稱,百度宣稱其新一代無人巴士車阿波龍二代將很快推出。
就在不久前,百度與中國一汽紅旗共同打造的國內首批量產自動駕駛出租車在湖南長沙展開了上路測試。有消息稱,長沙市民有望在年底之前率先體驗到中國首批自動駕駛出租車。
我們看到,近年來隨著光、機、電、算等底層架構的不斷成熟,無人駕駛汽車成為了人工智能應用的行業熱點。在今年7月份召開的第四屆全球人工智能與機器人峰會上,有投資專家明確表示,2025年是無人駕駛起飛的一個時間點,可能出現在美國,也可能是在中國,這取決于基礎設施還有較新技術的探索。
可以預見,無人駕駛未來將會變成一個可能為客戶賺錢的資產,可能會產生比房地產更高的收益。另據記者了解,在中國汽車工程學會此前發布的“節能與新能源汽車技術路線圖”中也提到,至2020年,中國的汽車產業規模將達3000萬輛,駕駛輔助/部分自動駕駛車輛的市場占有率將達50%;
從技術架構上來說,實現車輛無人駕駛需要兩方面需求,一是汽車內部要求,高級駕駛輔助系統(ADAS);二是汽車外部配置車聯網(V2X)。而其中的關鍵技術為環境感知(傳感層)。傳感層被比作為車輛的“眼睛”,需要車載攝像頭、車載毫米波雷達、車載激光雷達和車載超聲波雷達等傳感器共同作用。其中,毫米波雷達是當下無人駕駛領域較為集中的競爭熱點。
在車用雷達的技術驗證中,毫米波雷達由于成本較低、技術相對成熟率先成為無人駕駛系統主力傳感器,毫米波雷達芯片是其中的核心器件,也是邁矽科團隊多年深耕的技術領域。邁矽科微電子在微波/毫米波領域擁有行業一流的研發團隊,在77GHz毫米波防撞雷達芯片、5G毫米波移動通信芯片等技術上積累了雄厚的儲備,具備了直至300GHz的毫米波芯片研發能力。
邁矽科滿足汽車自適應巡航、防碰撞等高性能需求
據介紹,邁矽科研制的兩款芯片支持Level1 AEC Q100車規全溫度范圍工作。芯片采用SiGe工藝與eWLB封裝,包括三個發射通道和四個接收通道,所有通道可獨立工作于76-81GHz頻率范圍內。該芯片內置了26GHz VCO與8分頻輸出,并可接收外部本振輸入,從而可級聯工作、構成更大規模的雷達陣列,滿足汽車自適應巡航、防碰撞等高性能需求。
邁矽科研制的多通道毫米波芯片
侯德彬博士介紹說,在道路安全法規和智能網聯的趨勢驅動下,毫米波雷達正處在市場的快速上升期。毫米波雷達是測量被測物體相對距離、現對速度、方位的高精度傳感器,該技術早期被應用于軍事領域,近年來開始成熟于汽車電子、無人機、智能交通等多個應用場景中。
他說,關于汽車智能化的技術要求,國際汽車工程師協會(SAE International)制定了一套標準,把自動駕駛分為了L0-L5,其中L0指的是無自動駕駛,即人工駕駛;而汽車的駕駛輔助(L1、L2)中,需要包括攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等各種傳感器的技術支持。
芯片晶圓照片
芯片封裝照片
據介紹,雖然目前各國對車載毫米波雷達分配的頻段各有不同,但主要集中在24GHz和77GHz,少數國家(如日本)采用60GHz頻段。有專家表示,由于77G相對于24G的諸多優勢,未來全球車載毫米波雷達的頻段會趨同于77GHz頻段(76-81GHz)。而邁矽科微電子本次發布的MSTR001、MSTR002為三發四收車載防撞雷達單片收發芯片,采用SiGe工藝與eWLB封裝。芯片包括三個發射通道和四個接收通道,所有通道可獨立工作于76-81GHz頻率范圍內。該芯片內置了26GHz VCO與8分頻輸出,并可接收外部本振輸入,從而可級聯工作、構成更大規模的雷達陣列,能夠高性能地滿足汽車自適應巡航、防碰撞等需求。
談到邁矽科芯片的優勢,侯德彬表示,該芯片是目前國內唯一有機會支持Level1 AEC
Q100車規等級的芯片。在關鍵指標上,邁矽科的芯片典型輸出功率達到13dBm(全溫度范圍)并帶有可調功率輸出。發射鏈路可選擇為雙相調制(MSTR001)或者6-bit移相(MSTR002)輸出。芯片同時包含了功率檢測、溫度傳感與內建自檢(BIST)的功能,可通過SPI接口進行靈活控制,主要參數優于現有國際上現有產品。
據侯德彬透露,本次發布的MSTR001/MSTR002芯片都已實現了小批量生產,同時已供貨給多家上下游企業進行測試應用,未來有望拉動中國無人駕駛技術的又一次跨步。此外,邁矽科可以提供基于車載防撞雷達單片收發芯片技術的成套解決方案,匹配更多更豐富的應用場景,通過技術的不斷迭代創新,驅動無人駕駛技術邁向更高端。未來邁矽科還將推出用于移動通信的5G毫米波芯片。
可靠性更高,成本更低,算力更強
毫米波雷達作為無人駕駛的關鍵底層支撐,是邁矽科自團隊創立之前便持續深耕的領域,已擁有十余年的理論和技術積累。侯德彬在發布會上介紹說,本次發布的兩款毫米波雷達芯片,相較于目前行業中在研或正在測試的其他同類產品,其可靠性更高,而成本更低,對數據的處理更精準,算力更強,未來也能匹配除無人駕駛之外更多的應用場景。
中科創星董事總經理林佳亮也表示,目前國際上車載毫米波雷達芯片的頭部玩家主要是英飛凌、NXP這些成熟企業。而邁矽科的兩款芯片成果,填補了國內在相關領域的技術空白,打破了毫米波雷達芯片在量產和可靠性上長期受制于人的局面,實現了從“0到1”的重要突破,同時該團隊還可以提供包括芯片設計研發在內的較具性價比的綜合解決方案。作為投資方,中科創星將持續看好該項目的成長性,愿與邁矽科攜手,助推無人駕駛在中國的成熟落地,實現更安全、更智能的應用環境。
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