《電子技術(shù)應(yīng)用》
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加特蘭陳嘉澍:毫米波雷達領(lǐng)域,,CMOS工藝一定會取代SiGe

2018-08-22
關(guān)鍵詞: CMOSSiGe 毫米波雷達 加特蘭

  2018年7月20日,,由中國半導(dǎo)體協(xié)會集成電路設(shè)計分會和芯原控股有限公司主辦,,成都市投資促進委員會、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,。會議以“打造智慧汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈”為主題,共邀請了超過260位來自政府,、高校,、企業(yè)和機構(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的發(fā)展態(tài)勢,,及加特蘭推出的國內(nèi)首款77GHz CMOS雷達芯片。

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  CMOS毫米波雷達優(yōu)勢之一,,低價格

  陳嘉澍表示,,毫米波雷達應(yīng)用在車上已經(jīng)有將近30年歷史,其工藝進步和半導(dǎo)體工藝進步發(fā)展密不可分,最初是采用砷化鎵工藝,,所以造價非常昂貴,,并沒有被廣泛采用。而在2009年開始,,毫米波雷達開始引入硅鍺工藝,,使射頻、數(shù)字IC,、結(jié)構(gòu)件,、封測等成本下跌接近一半,市場滲透率有了較大提升,。

  而對于未來,,陳嘉澍表示,L4級別以上的無人駕駛汽車需要至少10顆以上的毫米波雷達,,而為了大規(guī)模部署工作,,毫米波雷達的價格必須下沉,這時候CMOS工藝有著巨大優(yōu)勢,。根據(jù)陳嘉澍給出的數(shù)據(jù)表明,,CMOS工藝的毫米波雷達相比砷化鎵工藝,成本可降低70%,。

  CMOS毫米波雷達芯片優(yōu)勢之二,,高集成度

  陳嘉澍表示,GaAs時代,,系統(tǒng)的設(shè)計和布局非常復(fù)雜,,到了SiGe工藝時代,集成度得以大幅度提高,,到了CMOS時代,,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)點制程不斷升級,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,,凡是普遍的大規(guī)模的應(yīng)用都會選擇CMOS工藝;第二個規(guī)律則是但凡使用SiGe工藝實現(xiàn)的產(chǎn)品,,最終都會被CMOS取代,,這是已經(jīng)被廣泛驗證過的規(guī)律,在毫米波雷達上也將逐漸發(fā)生,?!标惣武f道,。

  國內(nèi)首款77GHz CMOS雷達芯片

  加特蘭微電子成立與2007年,公司的主要團隊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收發(fā)器,,是目前唯一一個批量供應(yīng)車規(guī)級毫米波芯片的企業(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、鎖定探測器,、發(fā)射機輸出功率檢測等,。除了高集成度之外,各項物理指標均達到或者超越原來GaAs工藝的指標,。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)計出想要的波形,適應(yīng)現(xiàn)在主流的任何一個頻段,。

  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)的毫米波雷達整體只有半個名片大,,可非常方便部署在汽車上。

  經(jīng)過了一年時間,,產(chǎn)品已通過了AEC-Q100認證,。

  目前,加特蘭微電子量產(chǎn)的單芯片收發(fā)器有兩個版本,,分別對應(yīng)中短距雷達和高分辨率雷達兩個應(yīng)用,,目前已經(jīng)有客戶實現(xiàn)了BSD或者ACC雷達。陳嘉澍透露,,今年將會在前裝市場上首次采用加特蘭微電子的芯片。

  陳嘉澍最后強調(diào),,加特蘭微電子不只是做芯片開發(fā),,還根據(jù)芯片實現(xiàn)了一套完整的雷達系統(tǒng)參考設(shè)計,方便用戶進行評估或測試,。


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