Otomotiv CMOS milimetre dalga radarı sahnesinde Çinliler asla yok değil
CMOS süreci patlama dönemi geldi
Bir otomotiv CMOS-77GHz milimetre dalga radar alıcı-verici çipi şirketi kuran ilk şirketin CEO'su olan Cattelan Microelectronics CEO'su Chen Jiashu, "International Electronic Business Information" a yaptığı açıklamada, son yıllarda milimetre dalga radar çözümleri yapan birçok yerli şirketin olduğunu ancak kesinlikle Birçoğu modüller şeklinde sunulur.Çin'de CMOS seri üretim çipleri yapabilen ve bunları arabaya takabilen tek şirket sadece Gatland'dır.
Listelenen model, Çin'deki bir OEM'in SUV modelidir ve BSD arka kör nokta araç tanımlama uyarı sistemini ve FCW ön araç radar izleme çarpışma önleme sistemini destekler. Bu, Kasım 2018'den bu yana, 120.000 fiyatlı bir modelde ilk kez 77GHz CMOS milimetre dalga radarının kurulduğu anlamına geliyor.
Düşük maliyet ve yüksek entegrasyon, CMOS proses teknolojisinin avantajlarıdır, ancak 77GHz milimetre dalga radarı üretmek için uzun süredir kullanılmamıştır. Bunun nedeni CMOS sürecindeki transistör hızının hiçbir zaman radarın çalışma frekansına ulaşmamış olmasıdır, ancak CMOS işlemi 2010 yılında 40 nanometreye ulaştığında mümkün olabilir.
1990-2007 yılları arasında milimetre dalga radarı, pahalı olan ve çoğunlukla yüksek frekanslı ve yüksek güçlü uygulamalar için kullanılan galyum arsenit (GaAs) teknolojisini kullandı.Ayrıca, küçük metal katman ve düşük çip entegrasyonu nedeniyle, bir milimetre dalgalı radyo frekansı ön ucu oluşturmak için çok sayıda yonga gerekliydi (7 -8 MMIC / 3-4 BBIC), bu da çekici olmayan bir hacim ve radar modüllerinin fiyatı ile sonuçlandı; 2007'den 2017'ye kadar, silikon germanyum (SiGe) süreci yavaş yavaş olgunlaşmaya başladı ve sistem için gerekli RF çip sayısı önemli ölçüde düştü (2-5 Her MMIC / 1-2 BBIC), radar hacmi giderek küçülüyor ve bu da otomotiv ADAS sistemlerinde milimetre dalga radarının uygulanmasını teşvik ediyor. Bununla birlikte, fiyat hala nispeten pahalıdır (yüzlerce dolar). Üst düzey arabalar dışında, 77GHz SiGe işleminin toplu uygulamaları karşılaması hala zordur; 2017'den beri, düşük maliyetli ve son derece entegre CMOS süreci, radar radyo frekansı yongalarının sayısını azaltmıştır. 1 MMIC / 1 BBIC.
Otomotiv milimetre dalga radarı için CMOS teknolojisinin patlama dönemi geldi
Chen Jiashu, "Milimetre dalga radar yongalarının araştırılması ve geliştirilmesi üzerine çalışan birçok yabancı yarı iletken dev olmasına rağmen, açıkçası, gelişmiş CMOS milimetre dalga radar yongalarında bir avantajı yok." Chen Jiashu, milimetre dalga radarının ortaya çıkan bir alan olduğunu ve kimsenin olmadığını söyledi. Şirket derin bir tecrübe birikimine sahiptir ve aşılmazdır. Catlandan 2014 yılında kurulmuş olmasına rağmen, çekirdek Ar-Ge ekibi milimetre dalga alanında 10 yıldan fazla teknoloji ve sanayileşme deneyimi biriktirmiştir.Şu anda dünya çapında otomotiv, ulaşım, güvenlik ve güvenlik alanlarında 90'dan fazla müşteriyle işbirliği yapmıştır. Güvenlik teftiş görüntüleme ve diğer alanlarda pek çok atılım gerçekleştirildi ve hiçbir uluslararası şirket bu gücü kaybetmedi.
İlk nesil 77GHz CMOS milimetre dalga radar RF tek çipli Yosemite'nin 2017'de piyasaya sürülmesinin ardından, iki yıldan fazla süren dikkatli cilalamadan sonra, Cattleya Microelectronics, daha yüksek entegrasyonlu ALPS serisi milimetre dalga radar sistemi tek çiplerini bir kez daha piyasaya sürdü. Yeni ürün, yüksek hızlı ADC, eksiksiz radar sinyal işleme temel bandı ve yüksek performanslı CPU çekirdeğini entegre ediyor.Mühendislik örnekleri bu yılın ikinci çeyreğinde piyasaya sürülecek ve seri üretim 2019'da gerçekleştirilecek.
Chen Jiashu, iki yıllık araştırma ve geliştirme döngüsünün sektörde halihazırda oldukça hızlı olduğuna inansa da, şirketin araştırma ve geliştirme ekibinin gelecekte yeni ürünlerin pazara sunulma süresini bir buçuk yıl veya daha aza indirebileceğini umuyor. Güvenlik nedeniyle, OEM üreticilerinin son sürücü testi ve doğrulama süresini sıkıştırmak zordur.Sadece geliştirme döngüsü kısaltılabilir.Kullanıcılar ALPS serisini kullandıktan sonra, algoritmalara ve altta yatan geliştirmeye daha fazla enerji harcamak zorunda kalmazlar. Uygulama geliştirmeye, otomobil üreticileriyle bağlantıya geçmeye vb. Daha fazla zaman harcanabilir ve böylece tasarım döngüsü azaltılır.
Alplerin Gizemini Çözmek
Radyo frekansı ve dijital işleme performansındaki çarpıcı artış, bu yeni ürünün iki önemli noktasıdır. Radyo frekansı bölümünde, ALPS yongası 4 veya 2 verici kanalı, 4 alıcı kanalı, oldukça yapılandırılabilir bir dalga formu üretecini, 50Msps'ye kadar örnekleme oranına sahip bir analogdan dijitale dönüştürücü ve bir sinyal işleme sistemi ve diğer dijital devreleri entegre eder. İşlevsel olarak güvenli ARC EM6 CPU çekirdeği, kullanıcılara izleme algoritmalarını, üst düzey uygulama algoritmalarını ve kontrol yazılım programlarını uygulamak için 300 MHz'lik bir frekansta veri işleme yetenekleri sağlayabilir.
İkinci nesil ALPS SoC çip standardı sürümü
Alps, "V" şeklinde bir geliştirme sürecini benimser ve tasarım planına 100 milyondan fazla transistörün algılanmasını içeren 190'dan fazla fonksiyonel güvenlik izleme modülü ekledi ve 1.000'den fazla arıza modu analizi gerçekleştirdi ve arıza tespit modülünü entegre etti Arızadan sonra yeniden algılama, sonunda ASIL-B işlevsel güvenlik seviyesine ulaşacaktır.
Standart ürünlere ek olarak, eşzamanlı lansman ayrıca anten birimini çip paketleme katmanına entegre eden Alps AiP (paket içinde anten), kullanıcılara bir aile platformunun görünümüne dayalı uzun vadeli ürünler sunabilen daha uygun maliyetli Alps 2T4R ve 60GHz SoC ürünlerini de içeriyor. Radar geliştirmenin zorluğunu ve maliyetini büyük ölçüde azaltan tam menzilli, orta menzilli ila kısa menzilli ve ultra kısa menzilli kapsamlı çözümler.
İkinci nesil ALPS SoC çip-AiP versiyonu
Cattleya Microelectronics, Alps serisi ürünlerin ve kullanıcı geliştirmenin tanıtımı ile işbirliği yapmak için aynı zamanda RDP radar geliştirme platformunu ve GUI kullanıcı arayüzünü ve diğer araçları piyasaya sürdü ve eksiksiz bir yazılım entegre geliştirme ortamı ve araç zinciri ile uyumludur. Bu araç serisi, radar çipinin kullanımını kolaylaştıracak ve kullanıcılar için pazarlama süresini büyük ölçüde kısaltacaktır.
Ek olarak, yeni ortamda geleneksel yarı iletken pazarlama modelinin zorluklarına uyum sağlamak için Catalan Microelectronics yalnızca resmi web sitesini, WeChat resmi hesap platformunu ve diğer resmi kanalları güncellemekle kalmadı, aynı zamanda kullanıcıların küçük miktarlarda satın alma sürecini basitleştirmek için resmi Taobao mağazasını da başlattı.
Catalan Microelectronics'in e-ticaret operasyonlarından sorumlu başkan yardımcısı Lu Yuzhao, Taobao mağazalarının yalnızca müşterilerin ürünleri daha hızlı almak istediği ve geleneksel yerleştirme yöntemlerinin küçük hacimli siparişler için çok karmaşık olduğu için büyük miktarlarda tedarik etmeyeceğini açıkladı. Taobao mağazalarının kolaylık özelliklerinden yararlanın. Tabii ki, İnternet pazarlamasının kendisi belirli bir iletişim seviyesine sahiptir ve bu da şirket için iyi bir şeydir. Gelecekte, çevrimiçi forumlar ve hizmet platformları, kullanıcılara daha iyi destek ve hizmetler sağlamak için art arda yükseltilecektir.
Kaç tane tasarım zorluğu
Chen Jiashu, standart bir dijital CMOS işleminde faz kilitli döngüler, vericiler, alıcılar ve karıştırıcılar dahil olmak üzere eksiksiz bir milimetre dalga frekans bandının nasıl uygulanacağı gibi 77GHz milimetre dalga radar yongalarının tasarım zorluklarının teknolojinin kendisinden geldiğini söyledi. Devre sistemi ve ardından sistem son derece zor olan -40 ila 120 sıcaklık aralığında kararlı bir şekilde çalışabilir.
Hepimizin bildiği gibi CMOS süreci en çok kullanılan yarı iletken süreç olmasına rağmen yüksek frekanslı devrelerin ve uygulamaların gerçekleştirilmesi için tasarlanmamıştır.Bunun en büyük avantajı dijital entegrasyonun gerçekleştirilmesinde yatmaktadır. Bu nedenle, Ar-Ge personelinin yalnızca CMOS işleminin yarı iletken özelliklerini tam olarak anlaması gerekmez, aynı zamanda analog devrenin bazı eksikliklerini ve kusurlarını korumak veya iyileştirmek için çok sayıda dijital devre kullanması gerekir, böylece tüm sistemin performansı daha iyi olur.
İkincisi, yeni piyasaya sürülen ALPS serisinin sadece bir radyo frekansı ön ucu değil, aynı zamanda bir radar sinyali işleme motoru da vardır.Yüksek performanslı, düşük güçlü bir radar işleme temel bandına nasıl ulaşılacağı başka bir büyük zorluktur. Cattelan tasarımcılarının standart DSP cihazlarını seçmemesinin nedeni, donanım hızlandırmalı ASIC'leri kullanmanın daha yüksek performans ve daha düşük güç tüketimi sağlayabileceğini, ancak bunun çok sayıda algoritma geliştirme çalışması içereceğini keşfetmeleridir. . Ek olarak, otomotiv radarlarının kullanımı geleneksel askeri hava radarlarından çok farklıdır.Tüm radar sinyali işleme motorunun tek bir çip üzerinde nasıl entegre edileceği ve RF ön uç ile sorunsuz bir şekilde nasıl bağlanacağı ve senkronize edileceği de büyük bir sorundur.
Chen Jiashu, milimetre dalga radarlarının mevcut yeteneklerinin kullanılmamaktan uzak olduğuna inanıyor. Algılama hedeflerinin sayısını artırmak, daha yüksek açısal çözünürlük sağlamak ve daha kompakt olmak ve radar algoritmalarını ve RF çip mimarisini daha da geliştirmek milimetre dalga radar çiplerinin gelecekteki gelişimi. Trend aynı zamanda şirketin çabalarının yönüdür. Bununla birlikte, otomotiv ürünlerinin yineleme hızı, tüketici ürünlerinden çok daha düşüktür, bu nedenle pazarın ve müşterilerin ihtiyaçları dinlendikten sonra, yeni nesil ürünlerin spesifik spesifikasyonları kesinleşecektir.
Milimetre dalga radarı, küresel ana akım ADAS sistemlerinin tüm işlevlerini gerçekleştirebilir
"Evrensel sensör" yoktur
Milimetre dalga radarı hızı, menzili, açıyı ölçme ve günün her saati çalışabilme yeteneğine sahip olduğundan, endüstrinin bu tür sensörler için büyük bir talebi vardır ve aynı zamanda mevcut L2 ila L3 seviyesinde akıllı sürüş için ana sensördür. Şu anda, L2 seviyesi modeller temelde 3 (1 uzun menzil + 2 kısa menzil) kullanıyor. 2022'ye kadar, L3 modellerinin sayısı yaklaşık 2040'a kadar 8'e (2 uzun menzil + 6 kısa menzil) çıkacak , L5 modelleri de aynı konfigürasyonu kullanacaktır.
ADAS'tan otonom sürüşe, milimetre dalga radarına olan talep ikiye katlanacak
Daha fazla radar tespit edilen hedeflerin sayısını, doğruluğunu ve menzilini artıracak olsa da, maliyetin, boyutun ve güç tüketiminin OEM'ler tarafından kabul edilip edilemeyeceği büyük bir zorluk olacaktır. IC üreticileri için amaç, milimetre dalga radar sistemlerinin maliyetini bir arabanın 10'dan fazla radarı taşıyabileceği seviyeye indirebilmektir.
Otonom sürüş alanında milimetre dalga radarı ile birlikte ortaya çıkan Lidar'dır. Bununla birlikte, Chen Jiashu'nun görüşüne göre, lidarın en büyük darboğazı, maliyetin çok yüksek olmasıdır. Komple bir araca yakın maliyet, onu yalnızca 5 yıl veya daha uzun bir süre içinde sürücüsüz test araçlarında daha fazla kullanılmasını sağlayabilir. Binek araçlarda montaj yapmak daha zordur. Bu, görünmez bir şekilde milimetre dalga radar yongası üreticilerine son derece entegre, düşük maliyetli, kullanımı kolay CMOS yongaları sağlama fırsatı verir, böylece daha fazla Tier1 ve OEM üreticisi, yüksek, orta ve alt uç modeller elde etmek için milimetre dalga radar sensörlerini mümkün olan en kısa sürede içe aktarabilir. Tam kapsam, Gatland tarafından temsil edilen üreticilerin düşünmesi gereken bir sorudur.
Chen Jiashu, "Uzun vadede, görüş, milimetre dalga radarı ve lidar gibi sensörler bir arada var olacak. Güçlü yönlerine tam anlamıyla yer verecekler ve birbirlerinin eksikliklerini telafi edecekler çünkü araçların da gereksiz tasarımlara sahip olması gerekiyor." Diyor Chen Jiashu, görsel sensörlerin avantajı bilgide yatıyor. Miktar bakımından zengin, şerit çizgilerini, yol işaretlerini ve işaretlerini tanımlayabilir, ancak mesafeyi doğru bir şekilde ölçmenin bir yolu yoktur ve ışıktan ve havadan etkilenir; elektromanyetik dalgalar prensibine dayanan milimetre dalga radarı, dış koşullardan etkilenmeden gün boyu çalışabilir ve Doğru bir şekilde ölçülebilir. Bununla birlikte, AEB ve ACC sistemlerinde, füzyon için genellikle iki tip sensör gereklidir: Biri yeterli performansa sahip olsa bile, bir diğeri verilerin karşılıklı olarak incelenmesini sağlamak için gereklidir.
