加特蘭毫米波雷達(dá)SoC家族再進(jìn)化，高性能方案目標(biāo)全球市場(chǎng)

6月6日，在 “2024加特蘭日”上，加特蘭發(fā)布了全新毫米波雷達(dá)芯片平臺(tái)、技術(shù)和方案，代表著加特蘭毫米波雷達(dá)SoC家族再進(jìn)化，以應(yīng)對(duì)全球汽車智能化加速發(fā)展的浪潮。

挑戰(zhàn)“Andes”，定義成像雷達(dá)研發(fā)新范式

汽車ADAS技術(shù)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)車載3D毫米波雷達(dá)向著4D化、成像方向發(fā)展，加特蘭AndesSoC就是為4D成像毫米波雷達(dá)而來。

加特蘭利用CMOS工藝，創(chuàng)新性地將毫米波雷達(dá)的4發(fā)4收射頻芯片和計(jì)算芯片融合成一顆SoC芯片，并支持Chip-to-Chip靈活級(jí)聯(lián)。下游雷達(dá)廠商研發(fā)成像雷達(dá)時(shí)，選擇不同數(shù)量的SoC進(jìn)行級(jí)聯(lián)即可快速打造出具備不同性能的成像雷達(dá)產(chǎn)品，既降低了物料成本，又簡(jiǎn)化了開發(fā)流程，重新定義了成像雷達(dá)的研發(fā)范式，為其規(guī)模量產(chǎn)提供了新的動(dòng)能。

Andes SoC芯片，以及AndesSoC兩片級(jí)聯(lián)參考設(shè)計(jì)方案

Andes芯片的核心參數(shù)表現(xiàn)：

射頻模塊：支持76 GHz～81 GHz連續(xù)掃頻范圍；典型最大輸出功率14 dBm；相位噪聲-95 dBc/Hz（@ 1MHz）；集成基于傳輸線設(shè)計(jì)的7比特移相器和高性能ADC；可靈活生成各種波形，并提供精確數(shù)字補(bǔ)償?shù)裙δ堋?

計(jì)算模塊：集成四核CPU，提供超過2500 DMIPS的計(jì)算能力；RSP雷達(dá)信號(hào)處理器，可實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信號(hào)高效處理；高性能DSP，方便開發(fā)者部署自定義算法，靈活性更強(qiáng)。

4D成像雷達(dá)的收發(fā)通道數(shù)量越多，感知性能就越強(qiáng)，但成本和尺寸也會(huì)相應(yīng)增加，并且通道數(shù)量多到一定程度后，帶來的性能提升也會(huì)明顯減少。加特蘭認(rèn)為，8發(fā)8收的兩片級(jí)聯(lián)方案，是當(dāng)下4D成像雷達(dá)的絕佳選擇，實(shí)現(xiàn)性能、成本和尺寸的平衡。

在本次活動(dòng)中，加特蘭推出基于兩顆Andes SoC芯片打造的兩片級(jí)聯(lián)參考設(shè)計(jì)方案。相比傳統(tǒng)“兩種類型，總計(jì)三顆芯片”的成像雷達(dá)方案，Andes兩片級(jí)聯(lián)方案在射頻和計(jì)算模塊上均具備明顯優(yōu)勢(shì)。其不僅擁有多達(dá)64個(gè)MIMO通道、14dBm的發(fā)射能量、5360 DMIPS的CPU算力、11 MiB的片上內(nèi)存，還有更廣的工作溫度范圍和更多的高速傳輸接口，方便毫米波雷達(dá)廠商快速打造出具備成本優(yōu)勢(shì)的高性能4D成像雷達(dá)。

攀登“Kunlun”，確立汽車感知新邊界

隨著智能汽車的快速發(fā)展，自動(dòng)避障的電動(dòng)車門、乘員狀態(tài)和健康檢測(cè)、車內(nèi)兒童遺忘檢測(cè)、車輛入侵檢測(cè)等新興應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，對(duì)車載毫米波雷達(dá)的要求日益提升：需更低功耗、更小體積、還要具備出色的角度和空間分辨能力。

本次活動(dòng)中，加特蘭Kunlun車規(guī)級(jí)毫米波雷達(dá)SoC平臺(tái)首次亮相，包含77 GHz Kunlun-USRR與60 GHz Lancang-USRR兩個(gè)系列的SoC芯片。

Kunlun車規(guī)級(jí)毫米波雷達(dá)SoC平臺(tái)

Kunlun平臺(tái)的SoC均采用射頻和計(jì)算模塊集成化設(shè)計(jì)。其射頻模塊擁有高達(dá)6發(fā)6收的通道數(shù)量，遠(yuǎn)超常見的2發(fā)3收和2發(fā)4收毫米波雷達(dá)射頻芯片。優(yōu)秀的射頻性能，不僅可以滿足電動(dòng)車門、艙內(nèi)嬰兒檢測(cè)、車輛入侵檢測(cè)等新興應(yīng)用對(duì)高精度感知的要求，77GHz Kunlun-USRRSoC還能覆蓋ADAS雷達(dá)的使用場(chǎng)景。

Kunlun平臺(tái)的SoC使用基于Sequencer調(diào)度器架構(gòu)的雙線程RSP雷達(dá)信號(hào)處理器代替了傳統(tǒng)的BBA基帶加速器，雷達(dá)信號(hào)處理效率更高，靈活性更強(qiáng)。雙核CPU支持單精度浮點(diǎn)FPU、I-Cache、D-Cache以及DCCM，并且支持鎖步機(jī)制，可滿足ASIL-D級(jí)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)。在提供強(qiáng)大性能的同時(shí)，Kunlun平臺(tái)的SoC還支持低功耗深度睡眠模式，額定功耗小于1W（25% Duty Cycle），為哨兵模式等新興應(yīng)用提供了強(qiáng)大支持。

Kunlun-USRR/Lancang-USRR SoC芯片系列均提供AiP封裝集成片上天線版本，在保證出色空間分辨性能的同時(shí)，使雷達(dá)模組變得更加緊湊，可適應(yīng)各種嚴(yán)苛的安裝環(huán)境，帶動(dòng)汽車感知能力從ADAS單一領(lǐng)域延展到了車身內(nèi)外，擴(kuò)寬了“汽車感知”的邊界。

此外，加特蘭在活動(dòng)中還發(fā)布了全新的毫米波封裝技術(shù)——ROP®（Radiator-on-Package）。該技術(shù)通過輻射體（Radiator）將信號(hào)直接傳輸?shù)讲▽?dǎo)天線系統(tǒng)中，不僅解決了傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)封裝技術(shù)中的天線饋線損耗較大的問題，而且相較AiP（Antenna-in-Package）技術(shù)，還擁有更高的通道隔離度，可讓雷達(dá)實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的探測(cè)距離和更寬的FOV。未來，ROP®封裝技術(shù)將應(yīng)用到Alps-Pro和Andes系列產(chǎn)品中。

前沿的毫米波封裝技術(shù)ROP®