加特兰陈嘉澍：毫米波雷达领域，CMOS工艺一定会取代SiGe

2018年7月20日，由中国半导体协会集成电路设计分会和芯原控股有限公司主办，成都市投资促进委员会、都江堰市人民政府、成都新能源汽车产业联盟、电子科技大学车联网校友会协办，成都市经信委和成都高新区支持的2018青城山中国IC生态高峰论坛于7月20日在青城豪生国际酒店隆重召开。会议以“打造智慧汽车电子产业链”为主题，共邀请了超过260位来自政府、高校、企业和机构的决策人员出席，共同探讨智慧汽车电子产业的未来发展。

来自加特兰微电子的陈嘉澍介绍了目前毫米波雷达的发展态势，及加特兰推出的国内首款77GHz CMOS雷达芯片。

CMOS毫米波雷达优势之一，低价格

陈嘉澍表示，毫米波雷达应用在车上已经有将近30年历史，其工艺进步和半导体工艺进步发展密不可分，最初是采用砷化镓工艺，所以造价非常昂贵，并没有被广泛采用。而在2009年开始，毫米波雷达开始引入硅锗工艺，使射频、数字IC、结构件、封测等成本下跌接近一半，市场渗透率有了较大提升。

而对于未来，陈嘉澍表示，L4级别以上的无人驾驶汽车需要至少10颗以上的毫米波雷达，而为了大规模部署工作，毫米波雷达的价格必须下沉，这时候CMOS工艺有着巨大优势。根据陈嘉澍给出的数据表明，CMOS工艺的毫米波雷达相比砷化镓工艺，成本可降低70%。

CMOS毫米波雷达芯片优势之二，高集成度

陈嘉澍表示，GaAs时代，系统的设计和布局非常复杂，到了SiGe工艺时代，集成度得以大幅度提高，到了CMOS时代，Transmit MMIC和Receive MMIC及LO connection都可以集成至单收发器内。这样可以加速产品的开发并轻松实现小型化结构。

尽管以前CMOS工艺在高频下性能不好，但是随着节点制程不断升级，40nm CMOS工艺性能就已经超过了130nm SiGe性能。

“如果看一下应用市场，凡是普遍的大规模的应用都会选择CMOS工艺；第二个规律则是但凡使用SiGe工艺实现的产品，最终都会被CMOS取代，这是已经被广泛验证过的规律，在毫米波雷达上也将逐渐发生。”陈嘉澍说道。

国内首款77GHz CMOS雷达芯片

加特兰微电子成立与2007年，公司的主要团队成员均来自于加州大学伯克利分校和谷歌等一流研究机构和学院，去年成功量产了全球第一颗CMOS工艺单芯片毫米波雷达收发器，是目前唯一一个批量供应车规级毫米波芯片的企业。集成了发射器接收器、模拟前端、调频等全集成在单芯片中。此外，还集成了非常多的自检功能模块，包括温度、锁定探测器、发射机输出功率检测等。除了高集成度之外，各项物理指标均达到或者超越原来GaAs工艺的指标。发射器具有连续调频功能，可以用简单的数字逻辑设计出想要的波形，适应现在主流的任何一个频段。

产品的功耗为650mW，GaAs工艺则为2W，降低了70%。功耗的降低使散热结构可以大大减少，从而减少毫米波雷达的散热结构和体积。陈嘉澍表示，目前加特兰微电子正在研发的毫米波雷达整体只有半个名片大，可非常方便部署在汽车上。

经过了一年时间，产品已通过了AEC-Q100认证。

目前，加特兰微电子量产的单芯片收发器有两个版本，分别对应中短距雷达和高分辨率雷达两个应用，目前已经有客户实现了BSD或者ACC雷达。陈嘉澍透露，今年将会在前装市场上首次采用加特兰微电子的芯片。

陈嘉澍最后强调，加特兰微电子不只是做芯片开发，还根据芯片实现了一套完整的雷达系统参考设计，方便用户进行评估或测试。