华晨宝马戴鹤轩:宝马的豪华是以创新坚守智能驾趣
来源:汽车商业评论(钱亚光)23年5月10日 10:06
5月4日,恩智浦半导体宣布,蔚来汽车将采用恩智浦领先的汽车雷达技术,包括其突破性的成像雷达解决方案。
恩智浦最新的4D成像雷达解决方案具有远超于传统雷达的强大技术优势,可以探测目标的距离、速度、水平方位和俯仰方位等四个维度,能够在测量物体速度的同时检测和分类超出人眼视线范围的物体,几乎不受天气或光照条件的影响,将帮助车辆显著提高前置雷达性能,使其能在高速公路、复杂的城市场景、以及远达300米的距离内识别和分类其他车辆、弱势道路使用者或物体,为汽车用户带来更高的道路安全性和驾驶舒适性。
恩智浦执行副总裁兼射频处理业务总经理 Torsten Lehmann在媒体沟通会上表示:“恩智浦的成像雷达技术提供高分辨率的目标和特征检测,可精确成像汽车周围环境,使汽车制造商提供更优质的ADAS和自动驾驶功能,蔚来采用恩智浦4D成像雷达技术,这显示了领先汽车制造商对这一技术差异化的性能和效率的认可。”
根据Yole 调研机构的数据,汽车雷达市场呈现出非常强劲的增速,2022年市场规模是18亿美元,预计到2025年,年复合增长率将达到18%到20%,最终超过30亿美元的市场体量。
在现有的市场中,24GHz雷达正在快速地被77GHz的技术所淘汰和取代,预计未来市场是以77GHz为主的,主要的增长也来源于这部分。
从未来不同级别车辆的渗透率看,最有吸引力的市场是在L2+和L3细分市场,预计到2030年全球40%到50%的车辆会具备L2+到L3级的自动驾驶能力,90%的市场都在L1、L2、L2+ / L3。恩智浦相信,2025年以后看到雷达芯片基本上是以单芯片为主导的芯片,而L2+到L5可能更多地会看到一些4D成像雷达。
雷达市场发展现在有三重加速因素驱动:第一,越来越多的车会安装雷达,雷达的渗透率会进一步提高;第二,每辆车上会有更多的雷达的节点,不仅包括前向的雷达还有360度的感知,比如角雷达等;第三,随着逐渐发展到更高性能的成像雷达,每个雷达节点上的半导体更多。2023年、2024年将是每辆车装备两个雷达的节点,随着时间的推移,最终会攀爬到每辆车有多于5个雷达传感器的节点。
从市场的竞争格局看,在过去几年中恩智浦的市场份额一直在不断地攀升,现在恩智浦很明显地处于雷达市场首位。Torsten Lehmann把成功的秘诀归结为两点:
一是恩智浦为客户提供的是可扩展的系统解决方案。
恩智浦拥有拓展性最高的雷达产品线,覆盖低端到非常高端的雷达产品,所有产品都拥有共用的体系架构,有相关的IP系统、软件系统也可以支持在不同平台之间的复用,所以对于恩智浦的客户来说,无论是他们的角雷达还是成像雷达,都可以实现非常高的协同。
恩智浦产品可以根据车厂自身的需求,从L2+一路扩展到L4、L5级别,但在性能方面,其4D成像雷达可以达到小于1度的角分辨率、0.5度的俯仰分辨率,300米的距离,15fps的帧率,已经非常接近于激光雷达的性能。同时,通过这些专用的硬件、软件和算法,恩智浦可以确保给客户提供最好的性能。比如最近推出的先进雷达处理算法Premium Rader SDK。
二是恩智浦拥有种类非常完整的雷达产品线。
角雷达、长距3D毫米波雷达,在未来占主导的都会是单芯片,即所有的射频和工艺都会在一颗芯片中实现,恩智浦在今年1月的CES上推出了单芯片新产品。
单芯片雷达有4个发射天线,有4个接收天线,尺寸只有指尖大小,在底部还有恩智浦其他的支持部件,比如电源管理芯片,能接入CAN总线的接口,以及接以太网的接口,实现了非常完整的雷达功能,包括天线和PCB在内,整个模块大小只有5x5厘米。
对于为什么没有更早地推出单芯片雷达的问题,Torsten Lehmann表示,第一是市场的成熟度和稳定性要求,雷达芯片在其早期阶段时,对于输出、噪声、探测距离和发射器、接收器的数量,经历了7代产品迭代,市场需求还一直在变化,并不处在一个非常稳定的状态中,所以恩智浦选择把处理器和MMIC芯片分开;第二是技术方面的要求,对于RFCMOS单芯片雷达来说,需要选择最好以及最合适的技术节点,现在恩智浦选择的是28纳米的节点,在性能、工艺和集成度上都是非常好的选择,而且有很大的产能可以确保满足未来的市场需求。
在高端成像雷达领域,恩智浦主要采用的是级联芯片组架构,包括专用的高性能处理芯片和专用射频芯片。
恩智浦的4D成像雷达系统通常会包括处理器和2-4块RFMMIC芯片、电源管理芯片、CAN总线接口和以太网接口,以及尽可能多的天线,以实现接近于激光雷达分辨率的高性能,比如在恩智浦高端系列中有发射器和接收器的数量为12×16的,或16×16的芯片。
针对4D成像雷达在感知和处理的时候有没有相应的软硬件解决方案的问题,Torsten Lehmann表示,一方面,恩智浦在硬件方面会向客户提供硬件设计参考方面的支持,帮助客户去设计他们的天线、电源管理的芯片,包括网络方面的设计;另一方面恩智浦也提供了非常好的软件解决方案,比如Premium Radar SDK的开发、软件工具包以及相应的其他软件和算法的支持,帮助客户去实现他们想要的探测距离、分辨率以及所要的其他功能。
另外,恩智浦不仅在中国拥有强大的本土支持团队,在不同的区域有现场的工程师,直接服务于客户的需求;还与第三方合作伙伴进行合作为客户提供服务,比如在几年前恩智浦投资的南京隼眼科技,有着非常完整的雷达传感器技术的设计能力,可以为自身没有内部设计团队或者不具备相应能力的客户提供雷达设计方面的支持。
对于单芯片雷达和4D毫米波雷达现在的成本和未来的降本趋势,Torsten Lehmann认为,成本和性能之间是需要取舍和平衡的,在不同的细分市场,有着不同的关注点,比如对低端的市场来说可能是成本驱动的,对高端市场来说则是性能驱动,所以并没有一刀切的答案。
比如高端的4D成像雷达在某些应用中可以接近于激光雷达的性能,而成本要比它低;而且雷达传感器非常轻巧,能耗也很低,在天线架构设计上有很多巧思,在原材料方面也能控制成本。在系统层面,恩智浦也有很多节约成本的创新举措,随着天线、封装技术方面的提升,单芯片雷达系统在成本方面会有更好的改善。
对于4D成像雷达与激光雷达的关系,Torsten Lehmann并不认为成像雷达可以替代激光雷达。对L3、L4、L5级别的智能驾驶系统,应该是有雷达、摄像头、激光雷达这三种不同的感知体系,实现互相补充、冗余的功能,从而确保最高的安全性。
而针对L1到L2+这种体量较大、相对来说ADAS这种智能驾驶辅助市场,雷达可能会蚕食一部分激光雷达的市场,会有摄像头加4D雷达的组合,但是最终如何配置还是要取决于厂商的不同理念。