7月19日—21日,備受關注的世界半導體大會在南京國際博覽中心隆重舉行,大會共同探討了全球及中國半導體集成電路產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。此次大會,加特蘭獲頒“2022-2023中國毫米波雷達芯片領軍企業(yè)”稱號,并憑借毫米波雷達SoC芯片領域的技術、產品和方案創(chuàng)新,同步獲得“2022-2023中國毫米波雷達芯片最佳產品” 、“2022-2023中國毫米波雷達芯片最佳解決方案”獎項。

加特蘭CEO陳嘉澍博士在大會“高質量發(fā)展企業(yè)家峰會”論壇上發(fā)表題為《車規(guī)級高性能無線SoC的挑戰(zhàn)和實踐》的演講,分享了車規(guī)級高性能無線SoC研發(fā)的挑戰(zhàn)以及加特蘭作為全球CMOS毫米波雷達芯片領軍企業(yè)的先進成果。

車規(guī)級芯片開發(fā)的高規(guī)格、高標準

不同于消費級和工業(yè)級芯片產品,車規(guī)級芯片需要滿足更為嚴格的安全和可靠性標準。隨著汽車行業(yè)進入以電動化、智能化、網聯(lián)化和共享化為特征的“新四化”階段,汽車行業(yè)對汽車整車和上游供應商,從開發(fā)、設計到生產,從硬件到軟件,都建立了日益嚴格與完備的體系要求和評定標準,包括零缺陷管理、功能安全、汽車軟件開發(fā)、網絡安全等。每一項符合標準的體系的建立和完善,對半導體企業(yè)在人力、資源、時間和管理上都提出了巨大的挑戰(zhàn)。

在零缺陷管理方面,加特蘭將DFMEA(Design Failure Mode and Effects Analysis,設計失效模式及后果分析)、DFM(Design for Manufacturing,面向生產的設計)、可靠性管理、Safe Launch(安全放行)等管控方式嵌入到產品的制造設計、驗證、生產管控和量產放行全流程中,堅持零缺陷目標。

目前,功能安全以及ISO 26262標準已成為全球全行業(yè)的共識,而高度集成的系統(tǒng)級單芯片SoC需要承擔模組功能安全的主任務。汽車功能安全標準旨在通過全生命周期管理,將汽車電氣或電子系統(tǒng)的系統(tǒng)性失效和隨機失效引發(fā)的風險降到足夠低。加特蘭已建立了成熟的ISO 26262功能安全管理流程體系,其第二代CMOS SoC芯片Alps系列也是國內首個完全符合ISO 26262標準的芯片產品,滿足ASIL-B的功能安全等級需求。

在軟件開發(fā)方面,為了保證軟件可靠性、合規(guī)性等符合汽車客戶要求,達到低成本、高質量的開發(fā)模式以及零缺陷的交付目標,汽車行業(yè)制定了用于評價軟件開發(fā)團隊研發(fā)能力水平的模型框架Automotive SPICE,即ASPICE(汽車軟件過程改進及能力評定)。加特蘭已導入ASPICE管理,并通過了專業(yè)認證機構和國際知名Tier-1的評定。

隨著汽車智能網聯(lián)不斷發(fā)展升級,網絡干擾和攻擊以及受到相應損害的風險也在逐漸增加。ISO/SAE 21434將網絡安全確立為車輛整個生命周期不可或缺的工程要素,提出了標準化的網絡安全框架。加特蘭在國內率先通過了ISO/SAE 21434汽車網絡安全認證,已具備網絡安全開發(fā)和管理方面的能力。

高性能無線SoC的額外挑戰(zhàn)

車規(guī)芯片的設計、開發(fā)和量產已極具挑戰(zhàn),而高性能無線SoC又增加了額外的困難。首先,作為復雜芯片,SoC芯片實現(xiàn)了模擬、數(shù)字、射頻的全集成,對于芯片的開發(fā)流程和項目管理要求更高。其次,高頻的數(shù)模集成SoC芯片在設計、測試等方面存在諸多難點。

在高頻段,模擬和射頻部分易受到各類干擾,尤其是來自集成數(shù)字電路的干擾。面對噪聲和干擾,加特蘭在芯片設計方面做了特殊的頻率規(guī)劃、版圖布局,對敏感的信號進行特殊處理,并進行電源域的劃分,通過這些技術手段,充分減少了各部分間的串擾。

復雜的系統(tǒng)往往需要較高的功耗。加特蘭從射頻收發(fā)架構,到LO的網絡傳輸設計,再到數(shù)字電路采用雷達信號專用處理器,攻克各種技術難點,同時進行供電網絡布局優(yōu)化,從而確保了芯片的低功耗。

市場上缺少現(xiàn)成的高頻SoC測試方案,需要從頭自研。加特蘭不僅自研了可靠的高頻測試方案,同時在芯片設計層面也嵌入測試電路以配合自研的測試方案。

芯片需要符合嚴格的可靠性及良率要求。通過增加校準補償輔助電路和ESD保護電路,并實施可靠性測試模式,加特蘭成功將芯片良率大幅提升并導入一眾國內主流車企。

加特蘭,全球CMOS毫米波雷達芯片領軍者

作為全球CMOS毫米波雷達芯片的領軍企業(yè),加特蘭率先量產了全球首顆77 GHz / 60 GHz雷達收發(fā)單芯片,以及全球首顆77 GHz / 60 GHz 雷達AiP(封裝集成片上天線)SoC芯片,是目前唯一量產供應車規(guī)級77 GHz毫米波雷達芯片的中國企業(yè)。憑借先進的CMOS毫米波技術、獨特的AiP技術、高集成度SoC、產品快速導入市場的核心競爭力,加特蘭已成功定點150余款車型,目前累計芯片出貨量達500萬顆。加特蘭將不斷進行技術創(chuàng)新和突破,為全球用戶提供更高性能、更易使用和更低能耗的毫米波雷達技術,為社會創(chuàng)造一個更安全、更智能的環(huán)境,持續(xù)為“讓毫米波服務每個人”的使命邁進!

審核編輯 黃宇