2018年7月20日，由中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)和芯原控股有限公司主辦，成都市投資促進(jìn)委員會(huì)、都江堰市人民政府、成都新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、電子科技大學(xué)車聯(lián)網(wǎng)校友會(huì)協(xié)辦，成都市經(jīng)信委和成都高新區(qū)支持的2018青城山中國IC生態(tài)高峰論壇于7月20日在青城豪生國際酒店隆重召開。會(huì)議以“打造智慧汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈”為主題，共邀請(qǐng)了超過260位來自政府、高校、企業(yè)和機(jī)構(gòu)的決策人員出席，共同探討智慧汽車電子產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展。
來自加特蘭微電子的陳嘉澍介紹了目前毫米波雷達(dá)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，及加特蘭推出的國內(nèi)首款77GHz CMOS雷達(dá)芯片。
CMOS毫米波雷達(dá)優(yōu)勢(shì)之一，低價(jià)格
陳嘉澍表示，毫米波雷達(dá)應(yīng)用在車上已經(jīng)有將近30年歷史，其工藝進(jìn)步和半導(dǎo)體工藝進(jìn)步發(fā)展密不可分，最初是采用砷化鎵工藝，所以造價(jià)非常昂貴，并沒有被廣泛采用。而在2009年開始，毫米波雷達(dá)開始引入硅鍺工藝，使射頻、數(shù)字IC、結(jié)構(gòu)件、封測(cè)等成本下跌接近一半，市場(chǎng)滲透率有了較大提升。
而對(duì)于未來，陳嘉澍表示，L4級(jí)別以上的無人駕駛汽車需要至少10顆以上的毫米波雷達(dá)，而為了大規(guī)模部署工作，毫米波雷達(dá)的價(jià)格必須下沉，這時(shí)候CMOS工藝有著巨大優(yōu)勢(shì)。根據(jù)陳嘉澍給出的數(shù)據(jù)表明，CMOS工藝的毫米波雷達(dá)相比砷化鎵工藝，成本可降低70%。
CMOS毫米波雷達(dá)芯片優(yōu)勢(shì)之二，高集成度
陳嘉澍表示，GaAs時(shí)代，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布局非常復(fù)雜，到了SiGe工藝時(shí)代，集成度得以大幅度提高，到了CMOS時(shí)代，Transmit MMIC和Receive MMIC及LO connection都可以集成至單收發(fā)器內(nèi)。這樣可以加速產(chǎn)品的開發(fā)并輕松實(shí)現(xiàn)小型化結(jié)構(gòu)。
盡管以前CMOS工藝在高頻下性能不好，但是隨著節(jié)點(diǎn)制程不斷升級(jí)，40nm CMOS工藝性能就已經(jīng)超過了130nm SiGe性能。
“如果看一下應(yīng)用市場(chǎng)，凡是普遍的大規(guī)模的應(yīng)用都會(huì)選擇CMOS工藝；第二個(gè)規(guī)律則是但凡使用SiGe工藝實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品，最終都會(huì)被CMOS取代，這是已經(jīng)被廣泛驗(yàn)證過的規(guī)律，在毫米波雷達(dá)上也將逐漸發(fā)生。”陳嘉澍說道。
國內(nèi)首款77GHz CMOS雷達(dá)芯片
加特蘭微電子成立與2007年，公司的主要團(tuán)隊(duì)成員均來自于加州大學(xué)伯克利分校和谷歌等一流研究機(jī)構(gòu)和學(xué)院，去年成功量產(chǎn)了全球第一顆CMOS工藝單芯片毫米波雷達(dá)收發(fā)器，是目前唯一一個(gè)批量供應(yīng)車規(guī)級(jí)毫米波芯片的企業(yè)。集成了發(fā)射器接收器、模擬前端、調(diào)頻等全集成在單芯片中。此外，還集成了非常多的自檢功能模塊，包括溫度、鎖定探測(cè)器、發(fā)射機(jī)輸出功率檢測(cè)等。除了高集成度之外，各項(xiàng)物理指標(biāo)均達(dá)到或者超越原來GaAs工藝的指標(biāo)。發(fā)射器具有連續(xù)調(diào)頻功能，可以用簡單的數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)出想要的波形，適應(yīng)現(xiàn)在主流的任何一個(gè)頻段。
產(chǎn)品的功耗為650mW，GaAs工藝則為2W，降低了70%。功耗的降低使散熱結(jié)構(gòu)可以大大減少，從而減少毫米波雷達(dá)的散熱結(jié)構(gòu)和體積。陳嘉澍表示，目前加特蘭微電子正在研發(fā)的毫米波雷達(dá)整體只有半個(gè)名片大，可非常方便部署在汽車上。
經(jīng)過了一年時(shí)間，產(chǎn)品已通過了AEC-Q100認(rèn)證。
目前，加特蘭微電子量產(chǎn)的單芯片收發(fā)器有兩個(gè)版本，分別對(duì)應(yīng)中短距雷達(dá)和高分辨率雷達(dá)兩個(gè)應(yīng)用，目前已經(jīng)有客戶實(shí)現(xiàn)了BSD或者ACC雷達(dá)。陳嘉澍透露，今年將會(huì)在前裝市場(chǎng)上首次采用加特蘭微電子的芯片。
陳嘉澍最后強(qiáng)調(diào)，加特蘭微電子不只是做芯片開發(fā)，還根據(jù)芯片實(shí)現(xiàn)了一套完整的雷達(dá)系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)，方便用戶進(jìn)行評(píng)估或測(cè)試。