Новости PCB - Рынок печатных плат CMOS-радаров миллиметрового диапазона достигает своего пика

Согласно прогнозу исследовательской организации, с 2017 по 2022 год рынок печатных плат для автомобильных радаров миллиметрового диапазона достигнет среднегодового показателя в 35%, а в 2022 году объем мирового рынка автомобильных радаров миллиметрового диапазона составит в общей сложности около 16 миллиардов долларов США, при этом стоимость пластин составит около 16 миллиардов долларов США.8 миллиардов. Таким образом, рыночная стоимость печатных плат радаров миллиметрового диапазона малой и средней дальности составляет 8,4 миллиарда долларов США при среднегодовом показателе 48 процентов; рыночная стоимость печатных плат радаров миллиметрового диапазона большой дальности составляет 7,56 миллиарда долларов США при среднегодовом показателе 36 процентов.

Чэнь Цзяшу, генеральный директор Gatland Microelectronics, как генеральный директор первой компании, выпустившей чип-приемопередатчик для радарных плат миллиметрового диапазона CMOS-77 ГГц для транспортных средств, рассказал International Electronic Commodity Situation, что в последние годы в Китае появилось много компаний, производящихрадарные платы миллиметрового диапазона, но большинство из них они были представлены в виде плат, и предприятия, которые действительно способны производить чипы массового производства CMOS и осуществлять фронтальную загрузку, - это только одна компания Gatland. Гатленд - единственный.

Указанная модель, о которой он упомянул, является моделью внедорожника от отечественного производителя, которая поддерживает заднюю сетчатку BSD, которая не может принимать систему предупреждения о распознавании точки воздействия света, а также систему мониторинга и обнаружения столкновений на передней плате радара FCW. Это означает, что впервые с ноября 2018 года на автомобиль стоимостью 120 000 рублей была установлена печатная плата CMOS-радара миллиметрового диапазона с частотой 77 ГГц.

Низкая стоимость и высокая степень интеграции - вот преимущества КМОП-технологии, которые обусловлены существованием этого предприятия, но чаще всего она не используется для изготовления печатных плат радаров миллиметрового диапазона 77 ГГц. конечная причина заключается в том, что скорость КМОП-процесса в кристаллической трубке не смогла достичь рабочей частоты радара, и только в 2010 году, когда КМОП-процесс перешел на 40-нм, появилась возможность успешной реализации.

В 1990-х-2007 годах в печатных платах радаров миллиметрового диапазона в основном использовался GaAs-процесс, который был чрезвычайно дорогим и в основном использовался для высокочастотных и мощных приложений, а также из-за меньшего количества металлических слоев, низкой степени интеграции чипов и количества чипов, необходимых для создания радиочастотного интерфейса миллиметрового диапазона (7-8 MMICs/3-4 BBICs) была высокой, что привело к увеличению размеров радиолокационных панелей, а цена не имела привлекательной силы; в 2007-2017 годах процесс GaAs был единственным процессом, который мог успешно реализовать это. В 2007-2017 годах процесс SiGe постепенно совершенствовался, количество радиочастотных чипов, необходимых для системы, было значительно сокращено (2-5 MMICs/1-2 BBICs), а размер радара постепенно менялся с большого на маленький, что способствовало внедрению радара миллиметрового диапазона в систему ADAS транспортных средств. Однако цена по-прежнему высока (сотни долларов США), в дополнение к высококачественным автомобильным системам, процесс SiGe в продуктах с частотой 77 ГГц по-прежнему сложен для удовлетворения большого числа потребностей; а с 2017 года и по настоящее время благодаря недорогому и высокоинтегрированному CMOS-процессу количество радиочастотных чипов радара сократилось до 1 MMIC / 1 BBIC.

‘

Хотя многие зарубежные полупроводниковые гиганты усердно работают над разработкой радиолокационных чипов миллиметрового диапазона, откровенно говоря, они не занимают доминирующего положения в области передовых КМОП-радиолокационных чипов миллиметрового диапазона.’ Чен сказал, что радары миллиметрового диапазона - это недавно появившаяся область, и нет ни одной компании с большим опытом, которую было бы трудно превзойти. Компания Gatland была основана в 2014 году, но ее центральная команда разработчиков в области миллиметроволновых технологий и опыта индустриализации накоплена более чем за 10 лет, и на сегодняшний день предприятие сотрудничает с более чем 90 клиентами по всему миру в области транспорта, транспортировки, охраны, визуализации для контроля безопасности. и в других областях, где достигается ряд прорывов, реальная мощь не теряется, каким бы международным ни было предприятие.

После анонса Yosemite, первого за 17 лет поколения КМОП-радаров миллиметрового диапазона с частотой 77 ГГц, компания Gatland Microelectronics, после более чем двухлетней тщательной доработки, несколько дней назад вновь выпустила на рынок радарные системы миллиметрового диапазона на кристалле серии ALPS с более высокой степенью интеграции.Новый продукт включает в себя высокоскоростной АЦП, полный базовый диапазон подавления радиолокационного сигнала и высокопроизводительное ядро центрального процессора. Он будет доступен для инженерных образцов во втором квартале этого года и будет успешно запущен в массовое производство в 2019 году.

Хотя Чен считает, что двухлетний цикл разработки в отрасли уже является достаточно быстрым, он по-прежнему ожидает, что корпоративные команды разработчиков смогут сократить время выхода на рынок до полутора лет или даже меньше в будущем.Из-за соображений безопасности, заключительных дорожных испытаний OEM-производителей, время проверки которых трудно сжать, может сократиться только цикл разработки, когда пользователь, использующий серию ALPS после этого, не должен тратить на алгоритм и лежащие в его основе исследования и разработки денег больше умственной энергии, вы можете потратить больше времени на проведение исследований и разработок, и поэтому производителям транспортных средств невыгодно учитывать аспекты заданного цикла.

Двумя отличительными чертами этого нового продукта являются значительное улучшение производительности радиочастотной и цифровой обработки данных.В радиочастотной области микросхема ALPS объединяет цифровые схемы, такие как четыре или два канала передатчика, четыре канала приемника, генератор сигналов с высокой степенью настройки, аналого-цифровой преобразователь с частотой дискретизации до 50 Мбит/с и систему обработки сигналов. Функционально защищенное ядро процессора ARC EM6 обеспечивает работу пользователей с числовой обработкой на частоте 300 МГц для успешной реализации алгоритмов отслеживания, ведущих прикладных алгоритмов и программного обеспечения для управления.

Компания Alps сочла целесообразным использовать V-образный процесс исследований и разработок, в рамках которого в заранее разработанной программе приняли участие более 190 советов по функциональному мониторингу безопасности, в том числе было протестировано и проанализировано более ста миллионов кристаллических трубок, проведено профилирование до 1000 стандартизированных образцов с утратой годности и повторное тестирование с утратой годности интегрирован с системами тестирования и валидации, позволяющими в конечном итоге получить рейтинг функциональной безопасности ASIL-B. В дополнение к стандартным продуктам компания также выпускает серию новых продуктов, которые в конечном итоге достигнут уровня функциональной безопасности ASIL-B.

В дополнение к стандартным продуктам, одновременный запуск также включает в себя Alps AiP (антенна в комплекте), которая интегрирует блок приемной антенны в чип-пакет, Alps 2T4R, который отличается лучшим соотношением цены и качества, и продукты SoC с частотой 60 ГГц, которые по-прежнему способны предоставлять клиентам универсальные и законченные решения для радиолокации большой и средней дальности, а также малой и ультракороткой дальности в виде профессиональной платформы, что очень помогает снизить сложность исследований и разработок в области радиолокации.Это снижает сложность и стоимость разработки радара.

В целях продвижения продуктов серии Alps и научно-исследовательских разработок клиентов компания Gatland Microelectronics также запустила научно-исследовательскую платформу RDP radar с графическим интерфейсом пользователя и другими инструментами, а также совместимое и комплексное программное обеспечение для интеграции опыта исследований и разработок и цепочки инструментов. Эта серия инструментов упростит использование радарного чипа и значительно сократит время вывода его на рынок для клиентов.

Кроме того, чтобы соответствовать требованиям новых стандартов маркетинга полупроводниковых изделий, компания Gartland Microelectronics не только обновила свой официальный веб-сайт, публичную платформу WeChat и другие официальные каналы, но и запустила официальный магазин Taobao, чтобы упростить процесс закупок в небольших количествах для клиентов.

Вице-президент по бизнес-операциям Gatland microelectronics Лу Юйчжао объяснил это тем, что магазин Taobao не будет продаваться в больших количествах только потому, что клиенты ожидают получить товар быстрее, а традиционная форма оформления небольших заказов слишком сложна, поэтому рассчитывайте продемонстрировать удобство магазина Taobao в уникальном месте. Конечно, интернет-маркетинг сам по себе имеет определенную степень распространения, что также хорошо для бизнеса. В будущем онлайн-форумы и сервисные платформы будут модернизированы, чтобы обеспечить лучшую поддержку и обслуживание клиентов.

Чэнь Цзяшу (Chen Jiashu) сказал, что с радиолокационным чипом миллиметрового диапазона частот 77 ГГц непросто справиться с заданными задачами, одна из них связана с самой технологией, например, с тем, как успешно реализовать миллиметровый диапазон волн на стандартном цифровом CMOS-процессоре, включая кольцо фазовой автоподстройки частоты, передатчик, трансивер, микшер в полной схеме миллиметрового диапазона волн системы, а затем сделать так, чтобы система могла надежно эксплуатироваться в диапазоне температур от -40 до 120 градусов, - задача очень сложная.

Общеизвестно, что КМОП-технология является наиболее широко используемым полупроводниковым процессом, но она не предназначена для успешной реализации высокочастотных схем и приложений, и ее наибольшая сила заключается в способности успешно осуществлять цифровую интеграцию. Из-за этого развитие ответственного лица связано как с необходимостью полностью понимать особую природу полупроводникового КМОП-процесса, так и с необходимостью использовать большое количество цифровых схем, чтобы попытаться устранить или усовершенствовать моделирование некоторых недостатков схемы, с тем чтобы для завершения набора производительность системы повышается.

Во-вторых, новая серия ALPS оснащена не только радиочастотным интерфейсом, но и модулем обработки радиолокационного сигнала, что является еще одной сложной задачей для успешной реализации высокопроизводительной и маломощной базовой полосы обработки радиолокационного сигнала. Причина, по которой компания Gatland по умолчанию не использовала стандартные компоненты DSP, заключалась в том, что они сочли целесообразным использовать аппаратное ускорение в виде ASIC для успешного достижения более высокой производительности и снижения энергопотребления, но это потребовало бы значительного объема алгоритмических исследований и разработок. Кроме того, сфера применения автомобильных радаров и традиционных военных бортовых радаров сильно отличается, и то, как интегрировать весь механизм обработки сигналов дочерних радаров в единый чип, а также успешно использовать интерфейс RF для обеспечения бесперебойного подключения, синхронного управления, также является серьезной проблемой, которую нелегко решить.

Мы считаем, что опыт радаров миллиметрового диапазона на данном этапе еще далек от использования. Увеличение числа целей для зондирующего наблюдения, обеспечение более высокой угловой защищенности и уменьшение их масштаба, а также дальнейшее совершенствование алгоритмов радаров и архитектуры радиочастотных чипов - вот будущие направления разработки радиолокационных чипов миллиметрового диапазона и, насколько это возможно, направление деятельности компании. Однако скорость итеративных вычислений в транспортных продуктах намного ниже, чем в потребительских, поэтому мы внимательно изучим потребности рынка и заказчиков, прежде чем окончательно сформулируем спецификации для следующего поколения продуктов.

"Всемогущего датчика" не существует, поскольку радар миллиметрового диапазона позволяет измерять скорость, расстояние и угол наклона в течение всего рабочего дня и после работы, поэтому промышленность испытывает острую потребность в такого рода датчиках, а также является основным датчиком текущего уровня интеллектуальности L2-L3. операция. До сих пор модели автомобилей класса L2 в основном использовали 3 (1 на дальние расстояния + 2 на короткие расстояния), примерно к 2022 году количество моделей автомобилей класса L3 увеличится до 8 (2 на дальние расстояния + 6 на короткие расстояния), примерно к 2040 году модели автомобилей класса L5 также будут считаться подходящими и будут использовать то же самое расположение оборудования. 

В то время как количество радаров увеличит количество, точность и дальность зондирующих наблюдений, вопрос о том, смогут ли производители транспортных средств принять их стоимость, габариты и энергопотребление, будет серьезной проблемой. Цель производителей микросхем состоит в том, чтобы снизить стоимость радарных систем миллиметрового диапазона до уровня, при котором на одном транспортном средстве можно будет установить более 10 радаров.

Наряду с радаром миллиметрового диапазона для полуавтономного маневрирования существует также лазерный радар (лидар). Самым большим узким местом лидара по-прежнему остается высокая стоимость, стоимость почти целого автомобиля может только увеличить его использование в беспилотных испытательных автомобилях для маневрирования, 5 лет или даже более длительный период времени сложнее обеспечить успешную сборку в легковых автомобилях. Это неизменно дает производителям радиолокационных чипов миллиметрового диапазона возможность предлагать высокоинтегрированные, недорогие и простые в использовании КМОП-чипы, чтобы как можно больше производителей Tier1 и OEM-производителей максимально ускорили внедрение радиолокационных датчиков миллиметрового диапазона, обеспечивая успех моделей высокого, среднего и бюджетного класса из-за полного охвата печатной платы радара миллиметрового диапазона транспортных средств производителям печатных плат необходимо глубоко задуматься над этой проблемой.

С точки зрения долгосрочной перспективы, визуальные сенсоры, радар миллиметрового диапазона, лазерный радар - эти отдельные датчики будут сосуществовать, проявляя свою специфику работы, чтобы устранить недостатки другой стороны, поскольку транспортное средство также нуждается в предустановленном резервировании. Сила визуального сенсорного датчика заключается в огромном объеме информации, он может идентифицировать линии движения, дорожные знаки, вывески, но не имеет колеи для очень точного определения расстояния, и, судя по освещенности, влияние погоды относительно велико; Основанный на принципе электромагнитных волн радар миллиметрового диапазона может работать в течение всего рабочего дня и после его окончания, не подвергаясь влиянию внешних условий, и может проводить очень точную съемку. Но в системе AEB, ACC, как правило, требуется два типа датчиков для реализации синтеза одного, даже при достаточно высокой производительности, но также требуется дополнительный датчик для повышения эффективности взаимного исследования.