隨著自動駕駛汽車的發(fā)展，77GHz毫米波雷達更加能體現(xiàn)它的重要性。據(jù)悉CMOS毫米波雷達上量需3-5年，77GHz與CMOS制程化將為毫米波雷達帶來百億市場，汽車雷達從萬元級別到了千元級，會推動汽車雷達的普及，中小廠商如何搶奪市場。

作為汽車ADAS系統(tǒng)的重要傳感器，77GHz毫米波雷達未來將替代24GHz成為主流，并且朝著79GHz發(fā)展。另外，隨著工藝和技術的提升，體積更小、功耗更低、性能更好、價格更低的毫米波雷達又一次展現(xiàn)出在自動駕駛汽車應用中的重要性。CMOS制程毫米波雷達何時能夠普及？百億市場的毫米波雷達市場，中國廠商如何在市場中分一杯羹？

CMOS制程化提升毫米波雷達集成度降低成本 但上量仍需三到五年

“技術的進步看起來是芯片的進步，但背后其實是材料技術的支撐。” 蘇州豪米波技術有限公司董事長白杰表示。對于毫米波雷達同樣如此，過去雷達射頻芯片多采用砷化鎵（GaAs）、鍺硅（SiGe）技術，基于SiGe技術的77GHz汽車雷達系統(tǒng)也能滿足自適應巡航控制時的高速度要求，但它們體積過大、過于笨重，占用了大量電路板空間。2009年半導體工藝進入40納米之后，互補金屬氧化物半導體（CMOS）制程技術已經(jīng)相對成熟并逐漸滲透取代傳統(tǒng)較高成本的材料工藝制程。尤其鍺硅多用于8吋晶圓制造，CMOS制程則以12吋晶圓量產(chǎn)，光是產(chǎn)出與成本優(yōu)勢就比鍺硅明顯很多，加上采用單芯片與單一封裝設計，在集成度、成本與散熱表現(xiàn)等諸多方面都較鍺硅更進一步。

蘇州豪米波技術有限公司董事長白杰

具體來說，CMOS技術的傳統(tǒng)優(yōu)勢包括更高的晶體管密度和更低功率，CMOS內的數(shù)字縮放降低了功率，縮小了尺寸，并且提高了每個節(jié)點的性能。在數(shù)字晶體管改進的推動下，CMOS的速度不斷提高，現(xiàn)已足以滿足79GHz應用的需要。基于CMOS制程的諸多優(yōu)勢，在談及CMOS是否會取代鍺硅時木牛科技技術總監(jiān)冀連營說到：“當年SiGe代替GaAs，汽車雷達從萬元級別到了千元級，那么CMOS工藝代替SiGe也是一樣的，會推動汽車雷達的普及，邁向更高的集成度。”

木牛科技技術總監(jiān)冀連營

CMOS制程將帶來的優(yōu)勢毋庸置疑，但一位業(yè)內人士同時表示：“CMOS與鍺硅的差異點，也就是難點所在，CMOS本身能承受的功率較少，在低功率下要保證距離范圍的覆蓋需要一些技術手段，另一個就是CMOS噪聲較大，需要在硬件設計和降噪算法上多下功夫。”冀連營從另一個角度分析：“CMOS制程帶來很多好處，價格降低，硬件可靠性提高等，但軟件也更加復雜。目前看，無論是多核還是多核加上硬件加速模塊，都會使得軟件處理更復雜，需要復雜的多核多線程同步通信機制，這個與汽車雷達要求安全性是對立的，設計驗證會變得更復雜。從雷達硬件設計者的角度，也就是使用芯片的人的角度看并沒有什么改變。更多是在軟件層面體現(xiàn)出的變化。尤其是CMOS如果射頻基帶集成度更高，比如單片解決方案，那么系統(tǒng)揉在一起，軟件開發(fā)更復雜一些。當然，COMS制程也降低了行業(yè)門檻，競爭更激烈。”

CMOS制程的77GHz毫米波雷達優(yōu)勢與挑戰(zhàn)同在，廠商也相繼發(fā)布了新品，但規(guī)模化量產(chǎn)仍需等待。業(yè)內某領先廠商的專家表示：“目前車載毫米波雷達產(chǎn)品還是以SiGe為主，RFCMOS產(chǎn)品大部分將會在明年量產(chǎn)，真正起量至少還需要兩到三年時間。”白杰也表示：“業(yè)界都在推CMOS制程， CMOS制程從長期來看將會使毫米波雷達的成本降低，但是新技術的應用在剛開始并不會很便宜，價格的優(yōu)勢還要等大規(guī)模量產(chǎn)之后才能逐步體現(xiàn)，所以SiGe毫米波雷達的產(chǎn)品仍將持續(xù)一段時間，采用CMOS制程的毫米波雷達產(chǎn)品普及和量產(chǎn)還需要三到五年時間。” DIGITIMES Research也預估高頻毫米波雷達因導入CMOS制程后要到2022年價格才會大幅下跌。