博世推出基于22nm工艺的毫米波雷达SoC
博世近日推出新一代毫米波雷达系统级芯片（SoC），采用先进的22纳米FD-SOI RF-CMOS工艺。这一先进制程不仅提升了芯片性能，同时兼顾了成本效率。该芯片还针对AI驱动的传感系统进行优化，旨在增强下一代高级驾驶辅助系统（ADAS）在复杂交通环境中的感知与决策能力。
在雷达传感器的发展过程中，探测距离、分辨率、体积与性能之间的平衡一直是个挑战。为解决这些问题，许多车载应用不得不依赖多芯片架构，分别负责射频前端、基带信号处理以及系统控制。这种分散设计虽然功能明确，却带来了更高的模块体积与性能瓶颈。
博世最新推出的SX600与SX601两款SoC，彻底改变了雷达系统的结构布局。它们将毫米波雷达前端、四个发射通道和四个IQ接收通道、线性调频脉冲生成逻辑、多核微控制器子系统，以及支持AI推理加速的数字信号处理器整合至单一芯片中，实现了高度集成。
这种集成化设计显著缩小了雷达模块的体积，相比传统方案缩减高达30%。在现代汽车平台中，这种体积优化具有重要意义。更小的模块提升了布局灵活性，使雷达能够部署在车辆更多位置，扩大感知范围。同时，紧凑结构也改善了热管理，有助于维持长时间稳定运行，并为优化空气动力学设计创造了空间。
在性能方面，博世的新一代SoC支持SAE L2+级别的ADAS功能，如自动紧急制动（AEB）、自适应巡航控制（ACC）、盲区监测（BSD）以及车道变换辅助（LCA）等，为智能驾驶提供了坚实支撑。
雷达的探测精度高度依赖于线性调频信号的质量。为此，博世SoC搭载了专为76-81 GHz汽车频段设计的全数字锁相环（PLL）架构。相比模拟或混合实现方式，这种数字方案显著降低了相位噪声，提升了雷达对多个近距离目标的分辨能力，例如识别从骑行者附近走出的行人，或夹在车辆之间的摩托车。在ADAS应用中，这种高精度识别能力对于减少误报、实现快速可靠判断至关重要。
PLL的快速响应特性使雷达具备多模式适应能力。例如，在高速行驶时，雷达可采用长距离窄带线性调频；低速或停车状态下则切换为宽带短距离模式，以实现更精细的近距离探测。在复杂城市环境中，快速跳频技术提升了多径和干扰条件下的检测可靠性。
此外，较低的相位噪声不仅增强了目标识别能力，也在运动状态跟踪方面发挥关键作用，尤其是在基于多普勒频移的系统中，保证了运动状态的稳定性。
在数据处理方面，博世SoC实现了重大突破。传统雷达系统的瓶颈往往不在于射频性能，而在于信号处理环节。距离-多普勒图、到达角数据和微多普勒特征等信息通常需上传至中央ECU进行处理。然而，随着数据量的增加，这种架构逐渐难以满足实时性需求。
SX600与SX601通过内置的AI处理能力，改变了这一局面。SoC本身即具备边缘AI推理能力，可在数据离开传感器前进行本地神经网络分类。这种设计带来了三个关键优势。
- 首先，77 GHz毫米波技术提供宽频带，使雷达能够以高分辨率捕获回波信号。这种带宽优势支持更复杂的AI推理任务，包括区分移动与静止目标、识别行人与车辆、跟踪异常运动轨迹。
- 其次，片上处理能力实现了亚毫秒级响应。在自动紧急制动等关键场景中，快速响应与探测距离同等重要。将分类逻辑与控制单元集成在同一芯片上，显著提升了系统反应速度。
- 第三，SoC减少了对中央ECU的依赖，通过发送分类对象、轨迹和置信度等元数据，降低了以太网链路的数据负载，同时提升了分布式感知系统的协同能力。
新产品的AI功能依托于一套专门优化的开发工具链。尽管博世尚未公开DSP架构的具体规格，但其提及的“神经网络”“网络加速”等术语表明，该系统融合了SIMD计算与针对距离-角矩阵设计的自定义指令集，从而实现高效的AI推理。
从市场角度看，SX600和SX601所面向的汽车雷达市场正处于高速增长阶段。随着监管政策推动、消费者需求提升以及多传感器融合系统的普及，ADAS应用正在加速发展。博世预计，到2032年，全球汽车雷达市场规模将从2024年的53亿美元跃升至220亿美元以上。在这一趋势下，博世的新SoC不仅是一颗雷达芯片，更是一个具备边缘计算能力的嵌入式感知节点。
在功能配置方面，两款SoC均工作在77 GHz频段，配备CAN XL和以太网接口，便于集成至车载系统。内置硬件级安全加速器与数据加密功能，可有效抵御未授权访问，保障系统安全性。SX600侧重于成本优化，而SX601则提供了更大的内存和更强的计算能力，并保持型号兼容性，便于系统升级。每款SoC均具备四个发射与接收通道，针对高要求应用，博世还提供了可级联的双芯片解决方案。
博世移动电子部门执行副总裁Peter Wolfangel表示：“凭借超过25年的雷达技术积淀，博世正通过先进的SoC方案推动更智能、更安全的驾驶体验。”目前，博世已将这些芯片直接供应给汽车厂商及分销商，顺应了汽车雷达半导体市场每年12%的强劲增长趋势。