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矽杰微电子:耕耘毫米波雷达传感器市场

作者:戚展宁 浏览次数: 日期:2020-4-8 9:43:05

     随着近年自动驾驶市场的爆发式增长,智能汽车产业链也迎来可观的进步。而传感器作为智能汽车不可或缺的一部分,也顺着潮流获得越来越大的潜能。


      据法国市场分析机构Yole Développement统计,智能驾驶主要通过摄像头和雷达实现感知,雷达又主要分为超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达。当前最先进的智能汽车采用了17个传感器,预计2030年将达到29个传感器。

      相关数据显示,毫米波雷达2015年的市场规模为229亿元人民币,到2020年将达到576亿元人民币,年复合增长率达20%。整个传感器市场将在2020年前后进入快速成长期。

     “过去很长一段时间里,毫米波雷达主要应用于军工领域。但随着成本下降和智能汽车的兴起,毫米波雷达才真正走向民用,汽车是毫米波雷达第一个大规模应用的民用市场。”上海矽杰微电子有限公司创始人卢煜旻告诉记者。

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自动驾驶带动毫米波雷达生态链


      2016年以前,矽杰微电子还是上海微技术工业研究院的射频集成电路(RFIC)部门。这个中国科学院上海微系统与信息技术研究所在2013年设立的产业化平台,是上海市重点打造的高科技产业化平台,致力于“超越摩尔”技术和物联网应用的创新和产业化。

      卢煜旻博士在2014年回国,成为矽杰微电子的团队和项目负责人。此前,卢煜旻旅美16年,从密歇根大学电子工程系博士毕业后,进入海外知名半导体企业工作了近10年。再之前,卢煜旻是复旦大学半导体材料专业最早几批学生之一。

      2016年11月,经过在研究院三年的孵化,矽杰微电子组建起来的核心团队,在得到同华资本的Pre-A轮投资之后正式独立,卢煜旻成为上海矽杰微电子有限公司CEO。其他核心成员则来自M/A-COM、奥托立夫(Autoliv)、恩智浦(NXP)、展讯等知名企业。

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     近年,无人驾驶和辅助驾驶掀起了汽车行业的新一代革命,上下游产业链也随之腾飞,毫米波雷达是不可或缺的零部件之一。

      中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》指出,2020年我国驾驶辅助/部分自动驾驶车辆市场占有率将达到50%左右,2030年将达到80%。预计2020年新车的毫米波雷达需求量近4500万颗,2030年的需求量将达1.2亿颗。

     “无人驾驶和辅助驾驶需要传感、计算、执行三个层面的技术创新,传感器是其中非常重要的关键技术点。摄像头、毫米波雷达和激光雷达是无人驾驶里的三个主传感器,目前大规模装车的主要是摄像头和毫米波雷达,市场对于毫米波雷达的需求也很明确。”卢煜旻介绍道。

2017年,矽杰微电子发布了国内首款收发全集成的24GHz雷达系统级芯片SRK1201L,对标海外1T2R收发全集成的产品。在频率温度稳定性、收发隔离度、数字调节和片上自测试(BIST)功能上均有独特优势。

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   “虽然激光雷达的信息颗粒度更高,但是在成本、稳定性、一致性上还有不足。而且作为光学传感器,激光雷达和摄像头都对环境条件更加敏感,容易受到光线、天气等环境因素的影响。”卢煜旻表示。而毫米波雷达探测距离远、分辨率高、能够全天候工作,可以跟摄像头和激光雷达互补长短。

    今年上半年,矽杰微电子又推出第一颗77/79GHz产品,目前同时开发24GHz和77GHz两条高集成度产品线。“能够同时提供24GHz和77GHz两个产品线的公司,矽杰微电子是国内唯一一家。”卢煜旻称。

      两条产品线的应用也各有侧重,24GHz产品覆盖智能汽车和物联网两大领域,77/79GHz产品则主要定位于智能汽车。

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突围物联网增量市场


      中美贸易摩擦愈演愈烈,芯片行业可以说首当其冲。“中美贸易战是芯片行业绕不过去的问题,从产业链的角度来说,国家之间的互相依存度非常高,很难有一个国家能打通从材料、设备,到生产、分装、测试、设计的整个产业链。” 卢煜旻称,矽杰微电子也相应准备了备用方案,在备货、上下游生产计划上都有一定倾斜,力求保证供货能力。

即使在中美贸易战之前,外国厂商对毫米波雷达市场的垄断依然严重,国内厂商能抢到的蛋糕并不多。

      集成电路可以分为数字电路和模拟电路,依据频率和功率的差异又有细分,目前业界的一个方向是向大功率演进,另一个方向则是高频率。卢煜旻认为,高频率方向是趋势所在,也是矽杰微电子选择的研发方向。“高频率芯片的开发和量产都是门槛较高的方向,频率越高能提供产品的厂商会越少,国内拥有毫米波芯片量产能力的公司也还是凤毛麟角。”

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     恩智浦(NXP)、英飞凌、德州仪器(TI)等国外芯片设计公司占据了大部分市场份额,但近年国内的厂商也异军突起。据卢煜旻观察,2015年以前国内的芯片设计公司只有六七百家,目前已经有接近2000家设计企业。

       谈及如何在国外厂商的垄断中突围,卢煜旻称,创业公司的立足点是提供有竞争力的产品,另外要在细分市场找到自己的定位,再结合中国市场体量巨大的特点,才是健康的成长方式。“只要产品有竞争力,客户的需求是真实的,这条路一定走得出来。”

      毫米波雷达在物联网的应用是矽杰微电子找到的一个增量市场。“毫米波雷达走向民用市场,第一个应用是汽车,第二个是5G毫米波,我们认为物联网会是第三个市场。”卢煜旻告诉记者。

      智研咨询的数据显示,2017年我国物联网产业规模达到了11163亿元人民币,同比增长22%;2018年产业规模达到13619亿元人民币,同比增长22%。预计到2020年,中国物联网的整体规模将达到2万亿元。

由于物联网的设备需要依靠传感器跟现实世界互动,所以传感器在物联网市场的需求非常广泛。前瞻产业研究院的数据显示,2018年中国传感器市场规模达到1472亿元,同比增长13.2%,近5年均保持两位数的增长率。

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      在物联网市场,矽杰微电子主推智慧交通、智慧社区、智慧家居三个方向。无论是公路上的交通雷达、社区里的路灯智能管理系统,还是建筑内部对人的行为体征检测,毫米波雷达作为传感器都扮演着重要角色,雷达提供的感应、识别功能,能够给不同的终端产品增加性能。

     但物联网的毫米波雷达市场也非唾手可得。“比如智能家居,会对成本非常敏感。过去毫米波雷达传感器因为成本高,很难推广到类似的物联网应用上。”卢煜旻称,矽杰微电子有自己的芯片和解决方案,结合本土公司快速反应的特点,可以通过产品和方案带动终端市场对毫米波雷达的需求。

     “物联网的主战场在国内,因为交通、社区、家居等领域,全球最大的供应商和市场都在这里。物联网领域的创新性突破,一定是先发生在中国。虽然国内的供应商技术积累略比海外弱,但是在包括矽杰微电子在内的公司的努力下,这个差距会被拉平。通过我们的努力进入物联网应用的领域,将带来非常巨大的增量市场.”卢煜旻认为。


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