CMOS毫米波雷達(dá)上量需3-5年 中國廠商如何搶奪市場？

　　作為汽車ADAS系統(tǒng)的重要傳感器，77GHz毫米波雷達(dá)未來將替代24GHz成為主流，并且朝著79GHz發(fā)展。另外，隨著工藝和技術(shù)的提升，體積更小、功耗更低、性能更好、價(jià)格更低的毫米波雷達(dá)又一次展現(xiàn)出在自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用中的重要性。CMOS制程毫米波雷達(dá)何時(shí)能夠普及?百億市場的毫米波雷達(dá)市場，中國廠商如何在市場中分一杯羹?

　　CMOS制程化提升毫米波雷達(dá)集成度降低成本 但上量仍需三到五年

　　“技術(shù)的進(jìn)步看起來是芯片的進(jìn)步，但背后其實(shí)是材料技術(shù)的支撐?！?蘇州豪米波技術(shù)有限公司董事長白杰表示。對于毫米波雷達(dá)同樣如此，過去雷達(dá)射頻芯片多采用砷化鎵(GaAs)、鍺硅(SiGe)技術(shù)，基于SiGe技術(shù)的77GHz汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)也能滿足自適應(yīng)巡航控制時(shí)的高速度要求，但它們體積過大、過于笨重，占用了大量電路板空間。2009年半導(dǎo)體工藝進(jìn)入40納米之后，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)制程技術(shù)已經(jīng)相對成熟并逐漸滲透取代傳統(tǒng)較高成本的材料工藝制程。尤其鍺硅多用于8吋晶圓制造，CMOS制程則以12吋晶圓量產(chǎn)，光是產(chǎn)出與成本優(yōu)勢就比鍺硅明顯很多，加上采用單芯片與單一封裝設(shè)計(jì)，在集成度、成本與散熱表現(xiàn)等諸多方面都較鍺硅更進(jìn)一步。

　　蘇州豪米波技術(shù)有限公司董事長白杰

　　具體來說，CMOS技術(shù)的傳統(tǒng)優(yōu)勢包括更高的晶體管密度和更低功率，CMOS內(nèi)的數(shù)字縮放降低了功率，縮小了尺寸，并且提高了每個(gè)節(jié)點(diǎn)的性能。在數(shù)字晶體管改進(jìn)的推動(dòng)下，CMOS的速度不斷提高，現(xiàn)已足以滿足79GHz應(yīng)用的需要?；贑MOS制程的諸多優(yōu)勢，在談及CMOS是否會(huì)取代鍺硅時(shí)木?？萍技夹g(shù)總監(jiān)冀連營說到：“當(dāng)年SiGe代替GaAs，汽車?yán)走_(dá)從萬元級別到了千元級，那么CMOS工藝代替SiGe也是一樣的，會(huì)推動(dòng)汽車?yán)走_(dá)的普及，邁向更高的集成度?！?/p>

　　木?？萍技夹g(shù)總監(jiān)冀連營

　　CMOS制程將帶來的優(yōu)勢毋庸置疑，但一位業(yè)內(nèi)人士同時(shí)表示：“CMOS與鍺硅的差異點(diǎn)，也就是難點(diǎn)所在，CMOS本身能承受的功率較少，在低功率下要保證距離范圍的覆蓋需要一些技術(shù)手段，另一個(gè)就是CMOS噪聲較大，需要在硬件設(shè)計(jì)和降噪算法上多下功夫?！奔竭B營從另一個(gè)角度分析：“CMOS制程帶來很多好處，價(jià)格降低，硬件可靠性提高等，但軟件也更加復(fù)雜。目前看，無論是多核還是多核加上硬件加速模塊，都會(huì)使得軟件處理更復(fù)雜，需要復(fù)雜的多核多線程同步通信機(jī)制，這個(gè)與汽車?yán)走_(dá)要求安全性是對立的，設(shè)計(jì)驗(yàn)證會(huì)變得更復(fù)雜。從雷達(dá)硬件設(shè)計(jì)者的角度，也就是使用芯片的人的角度看并沒有什么改變。更多是在軟件層面體現(xiàn)出的變化。尤其是CMOS如果射頻基帶集成度更高，比如單片解決方案，那么系統(tǒng)揉在一起，軟件開發(fā)更復(fù)雜一些。當(dāng)然，COMS制程也降低了行業(yè)門檻，競爭更激烈?！?/p>

　　CMOS制程的77GHz毫米波雷達(dá)優(yōu)勢與挑戰(zhàn)同在，廠商也相繼發(fā)布了新品，但規(guī)?；慨a(chǎn)仍需等待。業(yè)內(nèi)某領(lǐng)先廠商的專家表示：“目前車載毫米波雷達(dá)產(chǎn)品還是以SiGe為主，RFCMOS產(chǎn)品大部分將會(huì)在明年量產(chǎn)，真正起量至少還需要兩到三年時(shí)間。”白杰也表示：“業(yè)界都在推CMOS制程， CMOS制程從長期來看將會(huì)使毫米波雷達(dá)的成本降低，但是新技術(shù)的應(yīng)用在剛開始并不會(huì)很便宜，價(jià)格的優(yōu)勢還要等大規(guī)模量產(chǎn)之后才能逐步體現(xiàn)，所以SiGe毫米波雷達(dá)的產(chǎn)品仍將持續(xù)一段時(shí)間，采用CMOS制程的毫米波雷達(dá)產(chǎn)品普及和量產(chǎn)還需要三到五年時(shí)間。” DIGITIMES Research也預(yù)估高頻毫米波雷達(dá)因?qū)隒MOS制程后要到2022年價(jià)格才會(huì)大幅下跌。

　　77GHz與CMOS制程化為毫米波雷達(dá)帶來百億市場 差異化路線幫中小廠商搶奪市場

　　隨著自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展，汽車電子正逐步成為推動(dòng)電子行業(yè)發(fā)展的重要力量。以ADAS為例，到2020年，預(yù)計(jì)全球車載毫米波雷達(dá)出貨量可達(dá)7200萬顆。按國內(nèi)ADAS滲透率在2020年達(dá)到30%估算，每套ADAS需要4個(gè)短距離毫米波雷達(dá)+1個(gè)長距離毫米波雷達(dá)，國內(nèi)出貨量可達(dá)4500萬顆，市場規(guī)模將超200億元。另外，DIGITIMES Research觀察車用毫米波雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)展重點(diǎn)在制程CMOS化及高帶寬79GHz頻段重要性提升。DIGITIMES Research預(yù)估高頻毫米波雷達(dá)因?qū)隒MOS制程后2022年價(jià)格相較2017年跌幅將達(dá)50%，24GHz因大陸業(yè)者殺價(jià)競爭，亦將有50%跌幅，又因毫米波雷達(dá)為ADAS系統(tǒng)中必要搭載的傳感器，至2022年市場規(guī)模將達(dá)159.6億美元。

　　車載毫米波雷達(dá)市場這樣的盛宴引無數(shù)英雄競折腰，那么如何才能找準(zhǔn)定位、看清趨勢馳騁市場?冀連營表示：“與壟斷市場的巨頭不同，初創(chuàng)企業(yè)創(chuàng)新以及提高性價(jià)比的主動(dòng)性更強(qiáng)更快更激進(jìn)，對于CMOS制程和79GHz也更積極。另外市場是多層次的，國內(nèi)這一大批初創(chuàng)企業(yè)可以滿足復(fù)雜的市場里某個(gè)或者幾個(gè)特定的需求，再進(jìn)一步壯大發(fā)展。國內(nèi)廠商的發(fā)展路線，是走著一條農(nóng)村包圍城市的路線。即從自動(dòng)駕駛方案商的合作，從和低端的車型合作中逐步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)小批量的量產(chǎn)。然后待技術(shù)水平有一定的提升后，再謀求向乘用車領(lǐng)域發(fā)展。我們的策略是充分發(fā)揮技術(shù)領(lǐng)先和創(chuàng)新能力強(qiáng)的優(yōu)勢，兩條腿走路。木?？萍汲闪?年，從成立伊始主攻無人機(jī)領(lǐng)域，并在取得了無人機(jī)行業(yè)雷達(dá)的技術(shù)領(lǐng)先后，2017年9月正式發(fā)布3款領(lǐng)先的下一代77G汽車毫米波雷達(dá)產(chǎn)品，為ACC、AEB、BSD、LCA以及自動(dòng)駕駛提供配套產(chǎn)品和完整方案?！?/p>

　　蘇州毫米波技術(shù)有限公司與納雷科技同樣在走差異化的路線。白杰明確表示：“我們不會(huì)去做毫米波雷達(dá)芯片的設(shè)計(jì)，這些需要持續(xù)大量的投資，這對小公司而言來說非常困難，我們開發(fā)毫米波雷達(dá)方案與其他廠商合作。另外，77GHz的產(chǎn)品我們將攝像頭與毫米波雷達(dá)融合，并且在貨運(yùn)汽車上也得到了應(yīng)用?！?湖南納雷科技有限公司總經(jīng)理周坤明也表示會(huì)避開巨頭的鋒芒，強(qiáng)調(diào)聚焦個(gè)性化與充分理解中國客戶的需求贏得市場。

　　簡單總結(jié)，毫米波雷達(dá)作為自動(dòng)駕駛中必不可少的傳感器件有著廣闊的市場機(jī)會(huì)，在集成度、分辨率、體積等的需求下正在從24GHz向77GHz方向演進(jìn)，未來還將向79GHz發(fā)展。在24GHz向77GHz演進(jìn)的過程中，CMOS制程相比目前的SiGe不僅能提升集成度，更重要的是能夠降低成本，推動(dòng)毫米波雷達(dá)的普及。但對于中國的中小廠商來說，在人才、技術(shù)、資金都缺乏的情況下，想要獲得持續(xù)的發(fā)展24GHz產(chǎn)品目前依舊十分重要，突破77GHz差異化的道路或許是更好的選擇。