近年來(lái)全球汽車(chē)?yán)走_(dá)市場(chǎng)得到迅速增長(zhǎng)，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告，2021年全球汽車(chē)?yán)走_(dá)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)16億美元，同比增長(zhǎng)37%；從2021~2024年，預(yù)計(jì)還會(huì)實(shí)現(xiàn)18%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，到2024年汽車(chē)?yán)走_(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到27億美元。作為高速增長(zhǎng)的雷達(dá)市場(chǎng)的領(lǐng)先供應(yīng)商，2021年，恩智浦在汽車(chē)?yán)走_(dá)方面的市場(chǎng)占有率位居第一，遙遙領(lǐng)先于其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，并且全球前20大汽車(chē)OEM幾乎都采用了恩智浦的雷達(dá)技術(shù)。

“當(dāng)前，中國(guó)的自動(dòng)駕駛滲透率和商業(yè)化步伐正在加速，新的風(fēng)口也正在形成，一方面，L2+級(jí)別的自動(dòng)駕駛規(guī)模量產(chǎn)不斷猛增，并逐步向L3級(jí)過(guò)渡；另一方面，高級(jí)自動(dòng)駕駛的商業(yè)化應(yīng)用正在干線物流、港口、礦山等特定場(chǎng)合逐步展開(kāi)。在自動(dòng)駕駛多點(diǎn)開(kāi)花的背后，作為感知層的重要組成——車(chē)載雷達(dá)，也從幕后站到了聚光燈下，成為備受關(guān)注的熱點(diǎn)?！?對(duì)于雷達(dá)傳感器的重要性，恩智浦全球資深副總裁，大中華區(qū)主席李廷偉博士如是說(shuō)道，“雷達(dá)傳感器是無(wú)人駕駛汽車(chē)的眼睛，其分辨率、探測(cè)精度、安全性和可靠性將對(duì)智能交通的發(fā)展和自動(dòng)駕駛的商業(yè)化進(jìn)程起到舉足輕重的作用?！?/p>

汽車(chē)?yán)走_(dá)市場(chǎng)兩大變化趨勢(shì)

恩智浦全球副總裁，ADAS產(chǎn)品線總經(jīng)理Steffen Spannagel分析，目前雷達(dá)市場(chǎng)有兩大重要變化：一是毫米波雷達(dá)技術(shù)從之前的SiGe轉(zhuǎn)型到RFCMOS，二是24GHz傳感器正被77GHz傳感器取代。

恩智浦汽車(chē)?yán)走_(dá)概況（圖源：恩智浦公司）

“恩智浦在汽車(chē)?yán)走_(dá)領(lǐng)域已經(jīng)深耕二十多年時(shí)間，我們之前共推出了五代汽車(chē)?yán)走_(dá)芯片，現(xiàn)在正在努力研發(fā)第六代。恩智浦早在第四代時(shí)就過(guò)渡到了RFCMOS，RFCMOS也在第六代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中起到非常重要的作用，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的集成并降低系統(tǒng)成本。”Steffen Spannagel如是說(shuō)道，“恩智浦從一開(kāi)始就關(guān)注77GHz技術(shù)，使得我們?cè)诋?dāng)今市場(chǎng)上具有很多優(yōu)勢(shì)。此外，恩智浦還擁有很多關(guān)鍵的硬件IP，今后還有軟件IP，這些IP+技術(shù)都使得我們可以提供獨(dú)特的可擴(kuò)展的系統(tǒng)解決平臺(tái)，給汽車(chē)?yán)走_(dá)市場(chǎng)提供我們的解決方案?！?nbsp;   

S32R45和S32R41處理器可滿(mǎn)足L2+~L5級(jí)自動(dòng)駕駛需求

深入分析雷達(dá)市場(chǎng)，ADAS市場(chǎng)可以細(xì)分為不同的自動(dòng)駕駛級(jí)別。從L1級(jí)別的駕駛員輔助到L5級(jí)別的可以實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，中間會(huì)經(jīng)歷L2（L2+）、L3、L4。由于傳感內(nèi)容更多，市場(chǎng)細(xì)分增長(zhǎng)最強(qiáng)勁，L2+和L3~L5是恩智浦認(rèn)為使用成像雷達(dá)最主要的細(xì)分領(lǐng)域。L2+需要車(chē)的雷達(dá)傳感器數(shù)量達(dá)到5個(gè)以上，據(jù)估計(jì)，到2030年有43%的乘用車(chē)都能夠支持L2+的技術(shù)；L3~L5現(xiàn)在看來(lái)主要用于出行及服務(wù)類(lèi)的汽車(chē)，也是一個(gè)非常有吸引力的細(xì)分領(lǐng)域。

隨著雷達(dá)市場(chǎng)的強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)，不同的用例對(duì)市場(chǎng)提出了不同的雷達(dá)需求，角雷達(dá)就是一個(gè)突出案例。和標(biāo)準(zhǔn)的前向雷達(dá)一樣，對(duì)半導(dǎo)體集成進(jìn)一步提升的要求越來(lái)越多，不同于過(guò)去所有的用例使用芯片組，現(xiàn)在角雷達(dá)已經(jīng)出現(xiàn)了單芯片集成，但單芯片不會(huì)用于所有的市場(chǎng)細(xì)分，一些高級(jí)的傳感應(yīng)用（如成像雷達(dá)）會(huì)用到芯片組，即單獨(dú)的雷達(dá)處理器加上毫米波雷達(dá)收發(fā)器。

恩智浦雷達(dá)產(chǎn)品家族（圖源：恩智浦公司）

為了應(yīng)對(duì)這樣的市場(chǎng)需求，恩智浦重點(diǎn)考慮的是提供可擴(kuò)展的產(chǎn)品組合，包括前沿的技術(shù)節(jié)點(diǎn)、先進(jìn)的77GHz/RFCMOS性能、出色的硬件加速架構(gòu)、領(lǐng)先的軟件算法，通過(guò)其高端雷達(dá)軟件開(kāi)發(fā)工具(Premium Radar SDK)推向市場(chǎng)。

今年年初恩智浦發(fā)布了業(yè)界首款專(zhuān)用16nm成像雷達(dá)處理器S32R45，加上全新的雷達(dá)處理器S32R41，支持L2+到L5級(jí)的自動(dòng)駕駛，可將4D成像雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)延伸到更多的汽車(chē)，不僅支持高端車(chē)和出行及服務(wù)車(chē)輛，也能夠支持主流的乘用車(chē)。

成像雷達(dá)擴(kuò)展了雷達(dá)的功能，除了檢測(cè)大型目標(biāo)之外，還通過(guò)高分辨率點(diǎn)云來(lái)感測(cè)汽車(chē)周?chē)h(huán)境，從而增強(qiáng)環(huán)境測(cè)繪和場(chǎng)景感知能力。在復(fù)雜的城市場(chǎng)景下，可通過(guò)這些圖像對(duì)各種目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)，包括弱勢(shì)道路使用者和汽車(chē)，例如靠近大型貨運(yùn)卡車(chē)行駛的摩托車(chē)、從泊放車(chē)輛之間進(jìn)入車(chē)道的兒童。此外，成像雷達(dá)必須能夠測(cè)量最遠(yuǎn)300米以外目標(biāo)的速度并同時(shí)進(jìn)行分類(lèi)，這遠(yuǎn)超人眼視線的范圍。它還必須能夠識(shí)別快速移動(dòng)的汽車(chē)，將其與行駛緩慢的汽車(chē)甚至靜態(tài)障礙物區(qū)分開(kāi)，例如駕駛車(chē)道上掉落的輪胎。

S32R45、S32R41是目前業(yè)界為數(shù)不多能夠勝任高達(dá)4片MMIC芯片的級(jí)聯(lián)的處理器，兩款雷達(dá)處理器都能夠與恩智浦毫米波收發(fā)器器件同時(shí)使用。在高達(dá)12發(fā)16收等效192個(gè)虛擬通道算力的需求下，S32R45一片就能搞定。正因如此，業(yè)界正開(kāi)始大量地從FPGA使用上往MCU，尤其是S32R45上切換。S32R41也已經(jīng)有不少客戶(hù)在進(jìn)行樣片評(píng)估和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

與合作伙伴共同助力雷達(dá)技術(shù)落地

2021年，全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)總體上增長(zhǎng)了45%，ADAS和雷達(dá)市場(chǎng)增長(zhǎng)更加強(qiáng)勁，在成像雷達(dá)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)處于全球領(lǐng)先水平，因此恩智浦非?？粗刂袊?guó)市場(chǎng)，與眾多合作伙伴開(kāi)展密切合作并聯(lián)合創(chuàng)新。2019年，恩智浦與隼眼科技簽署了投資與戰(zhàn)略合作協(xié)議，為客戶(hù)提供基于恩智浦雷達(dá)產(chǎn)品的參考設(shè)計(jì)解決方案，以及系統(tǒng)級(jí)的支持與服務(wù)。近兩年，還陸續(xù)與華域汽車(chē)、為升科科技公司展開(kāi)了更多合作探索。  

“在中國(guó)的自動(dòng)駕駛市場(chǎng)上，恩智浦不僅始終堅(jiān)持對(duì)毫米波雷達(dá)、輔助駕駛和自動(dòng)駕駛的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行投資，積極配合國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈主流化、高速成長(zhǎng)的節(jié)奏，而且還一直致力于與產(chǎn)業(yè)鏈中的合作伙伴進(jìn)行技術(shù)和市場(chǎng)化的合作，從各個(gè)層面向各個(gè)參與方提供了非常多技術(shù)支持?！倍髦瞧秩蚴袌?chǎng)與銷(xiāo)售副總裁，大中華區(qū)汽車(chē)電子總經(jīng)理劉芳表示。 

南京隼眼電子科技有限公司CTO張慧博士指出：“盡管當(dāng)前有些較為激進(jìn)的主機(jī)廠或廠商可能在短期內(nèi)放棄了毫米波雷達(dá)，但是學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界對(duì)其不可替代性或必要性方面卻有著非常堅(jiān)定的認(rèn)識(shí)，即毫米波雷達(dá)是不可或缺的。”

張慧表示，毫米波雷達(dá)在發(fā)展的過(guò)程中一旦涉及到成像，則會(huì)有大量的深度學(xué)習(xí)、人工智能的算法和需求導(dǎo)入進(jìn)來(lái)，而中國(guó)在這方面擁有著比較大的優(yōu)勢(shì)。

張慧指出5H交通雷達(dá)的概念即全息感知、超高智能、超精、超分辨和超距離。用多片級(jí)聯(lián)的恩智浦前端解決方案，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)1500米的檢測(cè)能力，也是目前業(yè)內(nèi)唯一和最高水平。與此同時(shí)角精度優(yōu)于0.1度，角分辨率優(yōu)于0.6度，可以同時(shí)覆蓋10-14個(gè)車(chē)道，這些指標(biāo)數(shù)據(jù)目前在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，能達(dá)到該水平的尚無(wú)前例。在多個(gè)省市的高速公路和智慧城市/智能網(wǎng)聯(lián)建設(shè)上也大量采用了毫米波雷達(dá)，每一臺(tái)毫米波雷達(dá)除了4D，即目標(biāo)的距離、速度、方位、俯仰，同時(shí)內(nèi)置了高精地圖，可以對(duì)車(chē)輛目標(biāo)實(shí)現(xiàn)車(chē)道級(jí)的定位，而且可以實(shí)時(shí)生成交通事件，還結(jié)合了合作伙伴的數(shù)字孿生計(jì)算平臺(tái)能力，包括目標(biāo)分類(lèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了比較好的車(chē)路協(xié)同。

隼眼電子采用雷達(dá)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)效果（圖源：隼眼電子公司）

上圖是隼眼電子與頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作在高速公路上實(shí)現(xiàn)的效果，上圖是用純雷達(dá)做的數(shù)字孿生的效果，下圖則是用純雷達(dá)做了一個(gè)車(chē)路協(xié)同的效果，達(dá)到了業(yè)內(nèi)最高水平。

華域汽車(chē)4D雷達(dá)產(chǎn)品（圖源：華域汽車(chē)公司）

華域汽車(chē)系統(tǒng)股份有限公司電子分公司技術(shù)中心執(zhí)行總監(jiān)石磊先生介紹：“我們目前正在與恩智浦緊密合作，基于恩智浦強(qiáng)大的S32R45平臺(tái)開(kāi)發(fā)一個(gè)4片級(jí)聯(lián)的成像雷達(dá)，這一雷達(dá)可以達(dá)到350米的距離，水平和俯仰實(shí)現(xiàn)1度和2度的分辨率，F(xiàn)OV可以進(jìn)一步擴(kuò)展到正負(fù)75度，盲區(qū)可以進(jìn)一步縮小。華域在4D雷達(dá)方面的投入非常堅(jiān)定，對(duì)4D雷達(dá)在未來(lái)可以徹底取代現(xiàn)在傳統(tǒng)的普通雷達(dá)的前景抱有很大期待，所以我們目前仍在繼續(xù)開(kāi)展下一代4D雷達(dá)的研發(fā)?！?/p>

華域4D雷達(dá)LRR30最多可以輸出1024點(diǎn)4D點(diǎn)云和64個(gè)跟蹤目標(biāo)，是市場(chǎng)上最早的一批可量產(chǎn)的成像雷達(dá)之一。華域目前正在研發(fā)的LRR40最多可以輸出3072點(diǎn)4D點(diǎn)云和128個(gè)跟蹤目標(biāo)，石磊表示，得益于恩智浦強(qiáng)大的S32R45的處理器，除了可以對(duì)前雷達(dá)本身的點(diǎn)云做處理，以及可以把全車(chē)?yán)走_(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)接過(guò)來(lái)做融合，并且可以借助雷達(dá)點(diǎn)云去實(shí)現(xiàn)一些基于雷達(dá)的SLAM和基于雷達(dá)的FREESPACE等功能在雷達(dá)里面去做集成，這樣強(qiáng)大的處理器可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的偽隨機(jī)混合數(shù)字調(diào)制解調(diào)編碼技術(shù)，從而獲得更高的抗干擾能力。

“激光雷達(dá)就是鐳射為基礎(chǔ)的傳感器，鐳射很容易受到霧或雨等天氣變化的影響。而成像雷達(dá)結(jié)就算遇到下雨天氣，偵測(cè)范圍還是可以到300米，這是成像雷達(dá)比激光雷達(dá)更適合做自動(dòng)駕駛車(chē)傳感器重要的原因?！睘樯瓶萍脊煞萦邢薰綜TO蔡青翰先生指出。

為升科科技目前與恩智浦合作開(kāi)發(fā)，使用S32R45，和4個(gè)TEF8232一起做4D 成像雷達(dá)。借助恩智浦平臺(tái)，為升科科技發(fā)展了很多算法，經(jīng)由混合MIMO 技術(shù)，可以把12Tx 16Rx擴(kuò)大出192個(gè)虛擬通道；借由與恩智浦合作開(kāi)發(fā)的高角度分辨率，可以得到小于1度的水平角分辨率，以及小于2度的垂直角分辨率，使得偵測(cè)距離大于300米，輸出數(shù)據(jù)速率達(dá)到20FPS，并使雷達(dá)每秒提供8萬(wàn)個(gè)點(diǎn)云，同時(shí)為升科科技還將利用AI技術(shù)來(lái)做目標(biāo)分類(lèi)。

4D成像雷達(dá)有望取代激光雷達(dá)

目前全球汽車(chē)制造商對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的傳感器系統(tǒng)選擇上尚存爭(zhēng)議，攝像頭、激光雷達(dá)、4D成像雷達(dá)，到底三者誰(shuí)會(huì)在未來(lái)更勝一籌呢？Steffen Spannagel認(rèn)為：“無(wú)法依靠單一的器件一統(tǒng)天下，因?yàn)槭袌?chǎng)有很多細(xì)分，自動(dòng)駕駛級(jí)別也不同，攝像頭和雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)性非常強(qiáng)，將會(huì)共存。而同時(shí)成像雷達(dá)目前還位于發(fā)展早期，相信未來(lái)在理想情況下最終能夠取代激光雷達(dá)?！?/p>

如今車(chē)上的雷達(dá)傳感器數(shù)量越來(lái)越多，就意味著會(huì)有越來(lái)越多的雷達(dá)傳輸會(huì)發(fā)生，不可避免會(huì)出現(xiàn)干擾問(wèn)題，比較鄰近的車(chē)輛會(huì)出現(xiàn)雷達(dá)傳感器信號(hào)互相干擾。對(duì)此，恩智浦在開(kāi)發(fā)新的軟件的算法來(lái)解決這一干擾問(wèn)題。

作為全球領(lǐng)先的汽車(chē)半導(dǎo)體公司和汽車(chē)?yán)走_(dá)解決方案供應(yīng)商，恩智浦在雷達(dá)領(lǐng)域擁有極其廣泛的產(chǎn)品組合，以及豐厚的行業(yè)積淀和生態(tài)系統(tǒng)?！岸髦瞧謱⒊掷m(xù)以領(lǐng)先的技術(shù)，切實(shí)賦能更多前沿應(yīng)用在中國(guó)的落地，助力中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的變革和可持續(xù)化發(fā)展。”李廷偉博士說(shuō)道。