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微訪談:矽杰微總經理盧煜旻

作者:麥姆斯咨詢王懿 瀏覽次數: 日期:2019-07-22 14:24:52

采訪背景

        上海矽杰微電子有限公司(以下簡稱:矽杰微)是一家專注于毫米波雷達芯片及系統產品開發的高科技企業,公司開發了具有國內自主知識產權的第一顆高度集成24GHz毫米波雷達系統級芯片(SOC)。憑借雄厚的專業技術能力,目前矽杰微已開發一系列的24GHz和77/79GHz的高集成度產品,提供從芯片到模組的一站式解決方案,幫助客戶縮短開發周期和提高產品競爭力。除了在汽車高級輔助駕駛(ADAS)領域,矽杰微還致力于推動毫米波雷達在智慧交通、智慧家居、智慧社區等物聯網領域的應用,努力為新一代傳感器及互聯網技術的發展貢獻自己的力量。

        2019年4月26日至28日,麥姆斯咨詢將在無錫舉辦《自動駕駛傳感技術培訓課程》,特別邀請到矽杰微創始人兼總經理盧煜旻博士參與授課,他將向大家重點詳解“毫米波雷達核心MMIC芯片技術”。為了詳細了解毫米波雷達芯片在汽車和物聯網(IoT)中的應用及國產化發展,麥姆斯咨詢專訪了矽杰微盧總,以下為精彩的訪談內容。


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矽杰微總經理盧煜旻博士


麥姆斯咨詢:首先,您能簡單介紹下矽杰微的發展歷史和團隊情況?

盧煜旻:上海矽杰微電子有限公司的前身是上海微技術工業研究院(簡稱:工研院)的射頻集成電路(RFIC)團隊。這是我2014年從美國歸國后,在工研院這個平臺上組建的團隊。核心成員來自這個領域領先的企業和高校如:M/A-COM、奧托立夫(Autoliv)、恩智浦(NXP)、展訊、上海交通大學等。我們擁有一支高素質的設計開發和量產團隊,具備扎實的設計技術和豐富的產品開發經驗。2016年底公司從工研院正式獨立出來運營。目前發展順利。


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矽杰微的辦公區和實驗室

麥姆斯咨詢:矽杰微掌握了哪些核心技術?并布局了哪些知識產權?

盧煜旻:公司的核心競爭力是硅基毫米波雷達芯片的設計開發及量產的專業技術(know-how)。圍繞毫米波雷達芯片的設計量產及應用,我們也在積極布局相應的知識產權的申請與保護。通過“產品+專利”的方式進一步開拓海內外市場。


麥姆斯咨詢:請您介紹下矽杰微的毫米波雷達芯片產品,以及它們的主要應用領域。

盧煜旻:我們目前有兩條產品線,24GHz產品線包括高性能SRK1201L、集成PLL鎖相環的SRK1202A、低功耗的SRK1101等產品。77/79GHz產品線的SRV3401即將發布。我們的第三條產品線也正在研發中。24GHz產品覆蓋了汽車和物聯網應用兩大領域。77/79GHz產品目前主要定位于汽車應用。物聯網應用我們看好智慧交通、智慧社區和智慧家居三個方向。


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毫米波雷達的主要應用領域

麥姆斯咨詢:矽杰微自主研發了國內首款收發全集成的24GHz雷達系統級芯片(SOC),相比國外同類型產品,請您談談矽杰微的技術和產品優勢有哪些?

盧煜旻:SRK1201L這顆芯片是我們2017年發布的產品,對標的是海外1T2R收發全集成的產品。我們有詳細的技術指標對比顯示出我們產品的先進性,這里我簡要提幾個方面:

1、我們產品VCO的頻率溫度穩定性做得比較好,對于國內很多采用開環控制的雷達客戶來說,這是一個非常重要的特點。

2、我們產品的收發隔離度做得比較好。收發隔離對于所有的雷達系統來說都是一個非常重要的指標,我們的收發隔離比海外同類產品要高10dB左右。

3、我們產品所有的射頻口都是單端的設計,這減少了客戶在PCB上加巴倫的需要(因為天線是單端的設計,如果芯片的射頻端口是差分的話,就需要在天線和芯片中間加一個差分轉單端的巴倫)。

另外我們的芯片上加了很多的數字調節及BIST(Build-in-self-test,片上自測試)功能,能幫助客戶迅速定位、調整芯片的工作狀態。在這個產品的基礎上,我們在2018年發布了SRK1202A產品,進一步在片上集成了高性能的PLL鎖相環,26位小數分頻可實現赫茲級分頻精度,支持FSK、FMCW、LMFSK等多種調制模式。鎖相環電荷泵電流可調,最大值為2.1 mA,對應鑒相頻率雜散小于-55 dBc。

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矽杰微24GHz毫米波雷達產品系列

麥姆斯咨詢:當前汽車毫米波雷達主流的趨勢都是從24GHz向77/79GHz發展。矽杰微同時在布局開發24GHz和77/79GHz芯片。您能介紹一下,從24GHz向77/79GHz發展,雷達芯片在設計、制造到封裝工藝上有哪些變化?主要有哪些技術挑戰?

盧煜旻:硅基模擬芯片的發展有兩個趨勢,一是功率的增加,另一個就是頻率的提高。高頻電路的設計首先要求半導體工藝的制造商能提供準確的器件模型,這其實對大部分的晶圓代工廠(foundry)都是一個很大的挑戰。從芯片設計的角度,由于頻率提高,波長變短。更多時候設計師需要以微波電路的概念去設計電路,而不再是傳統的模擬電路基于電壓、電流的設計理念了。微波電路的設計方法和流程其實就是矽杰微設計團隊的一個優勢。封裝方面,傳統封裝的打線(wire bonding)方式由于線損和寄生電感效應太大不適合毫米波雷達,取而代之的是倒裝芯片(flip chip)和焊球陣列封裝(BGA)的方式。同樣地,這幾種封裝應用在高頻芯片的時候對生產廠商也帶來很大的挑戰,因為對生產的精度和一致性都提出了更高的要求。在設計上,我們會對封裝和芯片進行全面的電磁仿真以保證我們的芯片在封裝以后仍保持優秀的性能。


麥姆斯咨詢:目前,矽杰微已和國內哪些雷達模組廠商或整機廠展開了合作?進展如何?

盧煜旻:國內目前有相當多的雷達模組開發商,矽杰微和大部分的下游客戶都保持了良好的合作關系。希望在我們的支持下,國產模組廠商能盡快順利地進入整機應用。

微信圖片_20190722142917.jpg毫米波雷達在汽車ADAS中的應用

麥姆斯咨詢:毫米波雷達芯片市場當前主要被恩智浦(NXP)、英飛凌(Infineon)、德州儀器(TI)等國際半導體公司壟斷,這對我國自主芯片設計業面臨巨大的挑戰,對此矽杰微會采用哪些市場策略來尋找突破口?

盧煜旻:國內汽車雷達的應用瓶頸應該還是在整機廠。對于任何產品(芯片或者模塊)的完善來說,更新迭代都是一個必須經歷的過程,而如果沒有得到進入整機應用的機會,產品的更新迭代無從談起。作為本土的公司,我們會提供更及時更到位的客戶支持,以更高性價比的產品去獲得客戶的認可。隨著ADAS功能的裝機率的進一步提高,希望國產替代會真正進入一個良性循環的狀態里。這需要這個產業鏈上的所有環節的廠商都一起努力。


麥姆斯咨詢:當前5G通訊發展迅速,據說24GHz頻段將被5G征用,所以未來車載24GHz毫米波雷達會逐漸被77/79GHz取代,您怎么看待這個事情?矽杰微對24GHz毫米波雷達芯片未來市場會做哪些調整?

盧煜旻:5G在國內目前有4個實驗波段。其中一個波段是24.75GHz~27.5GHz。目前國內的24GHz雷達大部分是ISM雷達,也就是工作在24GHz-24.25GHz的范圍里。這個波段是全球共有的ISM波段,不會被取消。24GHz的超寬帶(UWB)雷達,國內的波段是24.25GHz~26.65GHz, 這個波段和5G的實驗波段有一些重合,未來存在一定的不確定性。從避免沖突的角度考慮,未來UWB或者在24.75GHz以下工作(也就是24GHz~24.75GHz的750MHz帶寬),或者采用79GHz波段。至于24GHz ISM雷達,我們認為是會長期存在的。


麥姆斯咨詢:除汽車領域之外,矽杰微也著力于毫米波雷達在物聯網(IoT)領域中的應用。在智慧停車方面,目前矽杰微和廈門科拓正在合作推出智慧道閘毫米波雷達方案,可以詳細介紹一下這個項目么?目前項目進展情況如何。

盧煜旻:前面提到,除了車用市場外,我們也在努力推動雷達在智慧交通、智慧社區和智慧家居上的應用。例如,與廈門科拓在停車場道閘雷達上的合作屬于我們在智慧交通領域的一部分。智慧道閘是智慧停車產業的重要入口,傳統道閘的施工安裝需要開挖路面,不但維護成本高,而且不具備防砸人的功能。相比之下,毫米波雷達方案優勢明顯,包括施工安裝簡便,后期調試維護以及升級更為便捷,而且對光線、雨雪、粉塵煙霧有極佳的適應能力。毫米波雷達對經過車輛的捕獲率高,能有效避免誤報、不報或砸車事件,彌補了地感線圈和紅外線對人識別的不足。我認為毫米波雷達的技術未來還將在智慧社區、智慧家居等方面拓展出巨大的市場,這順應了物聯網、智能化的時代趨勢,擁有10年以上的長跑道。

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矽杰微毫米波雷達產品應用于廈門科拓停車道閘實例

麥姆斯咨詢:國內的毫米波雷達芯片研發起步較晚,當前美國的貿易戰又直接劍指中國芯片的軟肋,矽杰微作為國產芯片企業任重道遠。您能否與大家分享一下矽杰微在毫米波雷達芯片產業化探索道路上的心得或建議?

盧煜旻:國內的毫米波雷達芯片,從生產到設計環節都還比較薄弱。我們作為無晶圓(fabless)芯片設計公司,生產端主要還是依靠海外供應商。這一點希望以后能有所改善。封測環節國內的廠商可能會比較容易突破,但晶圓制造會更加困難。設計端的問題主要是國內的人才比較匱乏,其實我們在公司的發展過程中也是在逐漸培養自己的技術人才。對于毫米波雷達這樣的新興領域,整個市場的產業化不是靠一兩家公司能推得動的,需要上下游的各個環節都一起努力,隨著終端市場的興起,我們相信這個生態圈會越來越好。


麥姆斯咨詢:最后,請您談談矽杰微電子的未來愿景和發展規劃吧。

盧煜旻:矽杰微電子已經從一個設計團隊快速成長為一個產品公司。我們有清晰的產品和技術路線,對未來的市場充分樂觀。我們的團隊也快速成長起來。很高興在公司的發展過程中,我們得到了很多合作伙伴的支持和幫助。相信矽杰微會成為國內這個領域的一個非常重要的廠商(player)。謝謝!


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