1、加特兰:打响本土化第一枪 杜莎 摘 要： 近日, 加特兰微电子发布了全亚太区第一颗适用于车载的 77GHz CMOS 毫米波雷达收发芯片, 打响本土化第一枪, 这也是全球首家采用 CMOS 工艺并实现量产的77 GHz 雷达收发芯片。加特兰微电子 CEO 陈嘉澍自动驾驶层级的不断演进使得对汽车主动安全的要求越来越高, 因此高级辅助驾驶系统 (ADAS) 近年来获得快速发展及应用。从目前来看, 市场上常用的ADAS 技术主要是为驾驶员提供各种辅助功能, 如拥堵变道、变道辅助以及变道预警等。其中, 以雷达技术为基础的汽车周边环境感知功能发挥着重要的作用, 比如对行人和其它车辆的感知和预警。作为 A
2、DAS 的核心传感器, 毫米波雷达的探测距离一般在 150250 m 之间, 能够监测到大范围内车辆的运行情况, 同时对于前方车辆信息的探测也更加精准, 因此是自适应巡航 (ACC) 、自动紧急制动 (AEB) 的首选传感器。目前, 中国的 ADAS 市场尚处于起步阶段, 毫米波雷达等关键技术主要由国外零部件公司及半导体公司掌控, 高昂的价格限制了毫米波雷达在中国的车载化应用。近日, 汽车主动安全系统核心芯片的本土设计企业加特兰微电子发布了全亚太区第一颗适用于车载的 77 GHz CMOS 毫米波雷达收发芯片, 打响本土化第一枪, 这也是全球首家采用 CMOS 工艺并实现量产的 77 GHz
3、雷达收发芯片。加特兰微电子是由 CMOS 毫米波领域的拓荒者创办的无晶圆半导体设计企业, 公司专注于研发具有高集成度的毫米波雷达传感器芯片, 应用范围包含环境感知、自主避障、自动驾驶及雷达成像, 目标是为大众市场提供高性价比的主动安全技术。在媒体交流环节, 加特兰微电子 CEO 陈嘉澍博士就 77 GHz CMOS 毫米波雷达芯片的创新、目前应用情况及未来市场策略等话题作了详尽阐述。记者:77 GHz CMOS 毫米波雷达芯片的优势和创新体现在哪里?陈嘉澍:首先, 毫米波雷达的收发器芯片普遍采用 Si Ge 工艺, 它是将 Si 和 Ge两种元素混合起来, 而我们所采用的 CMOS 是纯硅工艺
4、, 成本更低;其次, Si Ge工艺目前基本都是 8的产线, 没有 12的产线, 而 CMOS 工艺尤其是我们使用的都是 12, 所以一颗晶圆上能产出的芯片数量比 Si Ge 8的产线上的产出量至少多一倍;此外, CMOS 工艺在消费、通信细分领域的出货量非常大, 是 Si Ge 工艺的产品出货量的 100 倍甚至以上, 而且这个量会不断增加, 而 Si Ge 工艺在消费、通信等领域没有太大需求, 所以出货量不会有太大增加。总之, 从长远来讲, 价格下探使 CMOS 工艺拥有明显的优势。而且, 未来若能用 CMOS 替代 Si Ge, 毫米波雷达的成本有望显著下降, 市场也有望加快开启。另一方
5、面, 与竞品相比, 优势体现在:其一, 和 Si Ge 工艺产品比较, 我们采用的是单芯片, Si Ge 工艺都有 23 颗芯片。其二, 和 CMOS 工艺的竞品对比, 我们的产品首先功耗低, 只有 0.65 W, 而竞品的功耗一般都在 1.52 W 之间, 这主要得益于我们对整个毫米波雷达收发芯片架构以及电路的优化。这是一个非常大的优势, 尤其是在将雷达模块小型化的时候, 散热是非常严重的问题。除此之外, 接收器的噪声系数也是所有产品里面最低的, 大概只有 12 d B, 竞品在 1415 d B 以上, 这也意味着接收器会更加灵敏。记者:从国内毫米波雷达厂商现状来看, 24 GHz 产品较
6、为成熟, 您认为未来 77 GHz 产品会取代 24 GHz 产品吗?陈嘉澍:就全球范围来讲, 目前车载毫米波雷达工作频段有 2 种:24 GHz 和 77 GHz, 未来整个趋势是 77 GHz 将逐渐代替 24 GHz。77 GHz 可使用的带宽有 14 G, 而 24 GHz 大概在 250 M 左右, 这就意味在距离分辨率上, 77 GHz 有明显的优势。因为未来雷达的发展肯定是趋向高精度, 这就需要更宽的带宽。同时, 77 GHz 的工作频率更高, 是 24 GHz 的 3 倍, 而波长就是它的 1/3, 这意味着整个传感器的体积是它的 1/41/3。现今客户对整车产品要求的体积是趋
7、向小型化, 但 24 GHz 的产品有半个平板那么大, 而现在整个汽车产业在 ADAS毫米波雷达方面发展趋势是, 一辆车会装载越来越多的毫米波雷达传感器, 这就意味就体积成为了重要考量的因素。因此从性能和体积上来讲, 我们都有明显的优势。那么为什么长期以来 24 GHz 产品有它的一席之地呢?这是因为在毫米波射频芯片领域, 24 GHz 的供应商非常多, 77 GHz 非常少, 这是由技术带来的情况, 24 GHz 的射频芯片相对容易实现一些, 77 GHz 比较难实现。因为我们认为在车载领域, 77 GHz 一定会全面取代 24 GHz, 所以从最开始, 我们就一直专注于 77 GHz 产品
8、的研发。记者:公司未来关于此款 77 GHz 毫米波雷达芯片的市场策略是怎样的?陈嘉澍:目前 77 GHz 的核心芯片供应商有量产出货的只有 2 家, 都是欧美的大企业, 而且它们和欧美做雷达模块的大企业之间有深度合作。近几年国内出现了不少优秀的做雷达模块的一级供应商, 它们希望争取一些全球或中国毫米波雷达的整机或模块的市场份额, 对它们来讲, 产品要有优势就体现在成本和性能上。那如果采用的核心芯片都是欧美这 2 家供应商的芯片, 那么芯片价格相对于国外做毫米波雷达整机的企业来讲基本没有任何优势。所以在成本上, 我们可以提供给客户明显的优势。另一方面, 毫米波雷达整机设计不是一个简单的过程,
9、从软件、硬件、天线设计到量产测试到校准环节都存在非常大的挑战, 这就需要芯片供应商提供非常多的技术支持, 当然这也是国外 2 家主流供应商的劣势环节, 它们在中国基本上没有太多的技术支持团队, 很多国内的企业想要将雷达产业化, 经常要到欧美咨询一些技术问题。在这些方面, 我们可以做到全方位的技术支持, 在硬件和软件方面都会有完整甚至免费的参考设计。对于客户在差异化设计过程中遇到的问题, 我们也可以在现场具体问题具体分析。因此, 我们的市场策略也是首先聚焦在中国本土。中国汽车的产能和销量都已经是全球第一, 自主品牌的车型特别是 SUV 已经占到半壁江山。我们相信, 主机厂的崛起对于一二级供应商来
10、说都是非常大的机会, 所以我们目标是先聚焦于中国本土这些企业, 帮助它们能够在产品的性价比方面超越国外的竞争对手。记者:目前 77 GHz 毫米波雷达芯片进展如何?是否已量产?陈嘉澍:这通常分为两部分:一是我们的芯片进行车规级测试认证之后给到客户;二是客户还要将芯片设计成一个雷达整机模块, 配合它的目标车辆进行整机调试。目前的进展是客户在将整个雷达模块装到车上, 进行大量入车认证阶段, 这个周期通常根据不同车型周期都不一样。所以我们这边的工作基本完成了, 目前主要是一级供应商做雷达模块的客户的测试认证, 真正能够见到量产车型问世应该最快是在 2018 年。目前正在使用我们的芯片开发车载雷达的客户有 1020 家左右, 主要针对前装市场。
