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的創新發展。此次大會,加特蘭獲頒“2022-2023中國毫米波雷達芯片領軍企業”稱號,并憑借毫米波雷達SoC芯片領域的技術、產品和方案創新,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“高質量發展企業家峰會”論壇上發表題為《車規級高性能無線SoC的挑戰和實踐》的演講,分享了車規級高性能無線SoC研發的挑戰以及加特蘭作為全球CMOS毫米波雷達芯片領軍企業的先進成果。

車規級芯片開發的高規格、高標準

不同于消費級和工業級芯片產品,車規級芯片需要滿足更為嚴格的安全和可靠性標準。隨著汽車行業進入以電動化、智能化、網聯化和共享化為特征的“新四化”階段,汽車行業對汽車整車和上游供應商,從開發、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、網絡安全等。每一項符合標準的體系的建立和完善,對半導體企業在人力、資源、時間和管理上都提出了巨大的挑戰。

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的共識,而高度集成的系統級單芯片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的系統性失效和隨機失效引發的風險降到足夠低。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。

在軟件開發方面,為了保證軟件可靠性、合規性等符合汽車客戶要求,達到低成本、高質量的開發模式以及零缺陷的交付目標,汽車行業制定了用于評價軟件開發團隊研發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,并通過了專業認證機構和國際知名Tier-1的評定。

隨著汽車智能網聯不斷發展升級,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和管理方面的能力。

高性能無線SoC的額外挑戰

車規芯片的設計、開發和量產已極具挑戰,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芯片實現了模擬、數字、射頻的全集成,對于芯片的開發流程和項目管理要求更高。其次,高頻的數模集成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。

復雜的系統往往需要較高的功耗。加特蘭從射頻收發架構,到LO的網絡傳輸設計,再到數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化,從而確保了芯片的低功耗。

市場上缺少現成的高頻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,加特蘭率先量產了全球首顆77 GHz / 60 GHz雷達收發單芯片,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級77 GHz毫米波雷達芯片的中國企業。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,為社會創造一個更安全、更智能的環境,持續為“讓毫米波服務每個人”的使命邁進!

審核編輯 黃宇