【導讀】實(shí)現更高階自動(dòng)駕駛既是行業(yè)不可阻擋的趨勢，亦是行業(yè)的變革原力所系。在這一演進(jìn)過(guò)程中，包含毫米波雷達、圖像傳感器和激光雷達在內的多傳感器融合方案已成為業(yè)界共識的主流方案。
恩智浦半導體執行副總裁兼射頻處理業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Torsten Lehmann提及，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛級別的提升，其感知的能力要求越來(lái)越高，促發(fā)了傳感器數量的攀升和性能的進(jìn)階。多種類(lèi)別傳感技術(shù)通過(guò)組合互擅所長(cháng)，確保汽車(chē)在任何天氣、光線(xiàn)、環(huán)境中均可安全駕駛。
對于毫米波雷達的“潛能”，Torsten Lehmann樂(lè )觀(guān)認為，憑借出色的探測范圍和感知性能，毫米波雷達在自動(dòng)駕駛升級過(guò)程中將持續扮演至關(guān)重要的角色。
4D毫米波雷達強勢走高
經(jīng)過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈的合力助推，目前市場(chǎng)大多數汽車(chē)已進(jìn)階到L1、L2級別，預計到2030年全球43%的汽車(chē)將具備L2+到L3級的自動(dòng)駕駛能力。
在這一“升級”趨勢的指引下，汽車(chē)毫米波雷達也迎來(lái)了新的拐點(diǎn)。Torsten Lehmann分析說(shuō)，毫米波雷達將迎來(lái)三重加速增長(cháng)，不僅帶動(dòng)了數量和滲透率的提升，也在推動(dòng)向更高性能的4D毫米波雷達演進(jìn)。
首先， Torsten Lehmann認為，隨著(zhù)新的舒適性功能和更嚴格的新車(chē)碰撞測試NCAP 2025標準推動(dòng)，越來(lái)越多的汽車(chē)將安裝毫米波雷達，雷達的滲透率將進(jìn)一步提高。
市場(chǎng)調研機構Yole給出了強有力的數據：汽車(chē)雷達市場(chǎng)呈現出強勁的增勢，2022年汽車(chē)毫米波雷達市場(chǎng)規模為18億美元，預計到2025年超過(guò)30億美元，年復合增長(cháng)達到18%到20%。對此Torsten Lehmann還指出，盡管現有市場(chǎng)中24GHz雷達仍有一定的使用量，但正在快速被77GHz雷達所取代，未來(lái)市場(chǎng)將以77GHz雷達為主。
其次，每輛汽車(chē)將有更多的雷達節點(diǎn)，不僅包括長(cháng)距離的前向雷達提供自動(dòng)緊急制動(dòng)和自適應巡航功能，還會(huì )在車(chē)身四周布置四個(gè)短距離的角雷達實(shí)現360度的全面感知，以及成像雷達進(jìn)行精確的環(huán)境映射和定位。Torsten Lehmann樂(lè )觀(guān)說(shuō)，2020年平均每輛汽車(chē)的毫米波雷達節點(diǎn)為一個(gè)，2024年或達至兩個(gè)，未來(lái)會(huì )攀升到約有五個(gè)雷達節點(diǎn)。
最后，更高性能的4D成像雷達也將代替傳統雷達占據主流。
據記者了解，L2級輔助駕駛的滲透率已超過(guò)預期，對于L2級輔助駕駛傳統毫米波雷達作為標配不可或缺。但面向更高級別自動(dòng)駕駛，傳統毫米波雷達的短板逐漸顯現，包括缺乏測高能力、角度分辨率低、點(diǎn)云稀疏且忽略靜態(tài)物體等，不足以支撐L2+以上功能的開(kāi)發(fā)。
而4D毫米波雷達在2D傳感器測量速度和距離的基礎上，擴展到包括檢測方向、到達角和水平高度，性能得以大幅“加成”。
Torsten Lehmann分析道：“隨著(zhù)4D毫米波雷達的發(fā)展，不僅可實(shí)現高達300到350米的探測距離，且可非常精準地4D映射環(huán)境，達到接近于激光雷達的高分辨率，同時(shí)對周邊環(huán)境也可形成清晰的點(diǎn)云陣圖，提供全面的清晰感知?！?/p>
單芯片方案成爭奪熱點(diǎn)
4D毫米波雷達的“引爆”，也讓其迅速走到了聚光燈下。值得關(guān)注的是，在多方因子的交織作用下，4D毫米波雷達方案的比拼也迎來(lái)了單芯片時(shí)代。
Torsten Lehmann認為，之前毫米波雷達在汽車(chē)中應用處于早期階段，市場(chǎng)需求一直處于變化之中，涉及探測距離、發(fā)射和接收器數量、噪聲、功耗等考量，因而明智的選擇是將毫米波雷達最核心的兩大元器件MMIC芯片和雷達專(zhuān)用處理器分立的方案。
但隨著(zhù)4D毫米波雷達市場(chǎng)需求增勢“顯性化”，加之半導體技術(shù)的進(jìn)階以及成本的優(yōu)化，單芯片方案將成為競爭新焦點(diǎn)。
顯然，77GHz毫米波雷達的單芯片集成極具挑戰。因要實(shí)現高分辨率、高靈敏度和高性能，將MMIC芯片、雷達專(zhuān)用處理器、天線(xiàn)等集成為單芯片涉及數?；旌?、干擾控制、天線(xiàn)設計、算法融合等等，需要進(jìn)行全方位的考量，解決多層面的挑戰，這一方面考驗毫米波雷達廠(chǎng)商的綜合技術(shù)能力，另一方面選擇合適的節點(diǎn)至關(guān)重要。Torsten Lehmann提到，從當下來(lái)看，28nm節點(diǎn)在性能、工藝和集成度方面能達到一個(gè)優(yōu)化的平衡。
在成本方面，曾有業(yè)內人士認為4D毫米波雷達還沒(méi)有大規模量產(chǎn)成本是一大限制因素。對此Torsten Lehmann則認為，成本和性能之間的取舍需要平衡，不同的細分市場(chǎng)有差異化的關(guān)注點(diǎn)，低端的市場(chǎng)可能是成本驅動(dòng)型的，但對高端市場(chǎng)來(lái)說(shuō)則是性能驅動(dòng)。
4D毫米波雷達的單芯片集成，無(wú)疑為其規?；瘧靡泊蜷_(kāi)了“方便之門(mén)”。Torsten Lehmann強調，通過(guò)設計和封裝技術(shù)的創(chuàng )新，實(shí)現單芯片方案不僅在性能上得到了增強，還可實(shí)現更小體積、更低功耗、更低成本，也將反過(guò)來(lái)促進(jìn)其進(jìn)一步的落地。
Torsten Lehmann進(jìn)一步判斷，隨著(zhù)雷達數量和節點(diǎn)走高，2025年之后單芯片雷達將走向主流。
構筑全擴展性雷達“護城河”
著(zhù)眼于4D毫米波雷達的單芯片趨勢，恩智浦憑借多年累積的優(yōu)勢全面出新，在去年首款專(zhuān)用16nm成像雷達處理器S32R45投入量產(chǎn)之后，又在今年推出了首款28nm單芯片高性能成像雷達方案。
“這一單芯片性能優(yōu)異，可實(shí)現小于1度的角分辨率、0.5度的俯仰分辨率、300米的距離和20FPS，已接近于激光雷達的性能數據?！盩orsten Lehmann介紹說(shuō)，“而且算力提升了2-4倍，尺寸縮小了30%，能效節約高達50%?！?/p>
盡管目前4D毫米波雷達芯片賽道頗為擁擠，但從競爭格局來(lái)看，恩智浦仍占據“C位”。這一是因為恩智浦有完整且拓展性強的雷達產(chǎn)品線(xiàn)，包括長(cháng)距離雷達、角雷達和成像雷達，可為客戶(hù)提供全面的軟硬件一體化方案；二是恩智浦在中國擁有強大的本土支持團隊和第三方合作伙伴，可為客戶(hù)提供全面的雷達設計支持。
深入來(lái)看，恩智浦的雷達產(chǎn)品線(xiàn)不僅覆蓋低端到高端，而且所有產(chǎn)品均可提供無(wú)縫的性能可擴展性以及跨雷達平臺的軟件和硬件設計復用，最近恩智浦還新推出了先進(jìn)雷達處理算法Premium Radar SDK，進(jìn)一步增強了軟件開(kāi)發(fā)的便利性，全面助力客戶(hù)高性能雷達方案的協(xié)同和加速開(kāi)發(fā)。
一項有力的佐證是最近蔚來(lái)宣布采用恩智浦的汽車(chē)雷達技術(shù)，包括其突破性的4D毫米波成像雷達解決方案。據介紹，恩智浦最新的4D毫米波雷達解決方案可幫助車(chē)輛顯著(zhù)提高前置雷達性能，使其能在高速公路、復雜的城市場(chǎng)景、以及遠達300米的距離內識別和分類(lèi)其他車(chē)輛、弱勢道路使用者或物體，為汽車(chē)客戶(hù)帶來(lái)更高的道路安全性和舒適性。
憑借多年深厚的積淀以及穩扎穩打的戰略部署，恩智浦在4D毫米波雷達市場(chǎng)現在和將來(lái)都將迎來(lái)新的“饋贈”，但恩智浦依然汲汲于未來(lái)步步為營(yíng)。伴隨著(zhù)4D毫米波雷達將向更強的處理能力、更高的MMIC工藝、更多的收發(fā)通道等方向演進(jìn)，恩智浦也將借勢明道，持續精進(jìn)。
作者：集微網(wǎng)，來(lái)源：雪球
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