Informe de la industria de chips de sensores automotrices 2023: los chips de sensores están entrando en una nueva etapa de rápida evolución iterativa

DUBLÍN, 8 de junio de 2023 /PRNewswire/ -- El informe "Automotive Sensor Chip Industry Report, 2023" se agregó a la oferta de ResearchAndMarkets.com.

Investigación de la industria de chips de sensores: impulsados ​​por la ruta de 'más peso en la percepción', los chips de sensores están entrando en una nueva etapa de rápida evolución iterativa. En el Auto Shanghai 2023, 'más peso en la percepción, menos peso en los mapas', 'NOA urbano' , y 'BEV+Transformer' abundaron de OEM y proveedores de nivel 1. Se puede ver que los principales fabricantes han recurrido a la ruta tecnológica de 'más peso en la percepción, menos mapas de peso', para acelerar su diseño de NOA urbano y romper su dependencia de los mapas HD. Impulsados ​​por 'más peso en la percepción' ruta de la tecnología, los sensores automotrices juegan un papel más importante. Los nuevos productos como LiDAR, el radar de imágenes 4D y el sensor de imagen CMOS (CIS) de 8 MP se aplican rápidamente en los vehículos, lo que aumenta la demanda de chips de sensores. Las tecnologías de sensores y chips automotrices están entrando en una nueva etapa de rápida evolución iterativa y rápida reducción de costos. Chip de radar: los proveedores chinos han logrado avances y roto el monopolio en el extranjero. El mercado de chips de radar automotriz está dominado por compañías como NXP, Infineon y TI; entre los proveedores chinos, Calterah Semiconductor, como uno de los primeros en empezar, ha forjado asociaciones con más de 20 OEM de automóviles, en proyectos designados para más de 70 modelos de automóviles de pasajeros, y ha enviado un total de más de 3 millones de piezas, un tercio de las cuales fueron a clientes en el extranjero. Los radares 4D penetran rápidamente en modelos autónomos y de gama media y alta. Los fabricantes de equipos originales, como BMW y GM, y los proveedores de nivel 1, como Continental y ZF, han completado el diseño en este campo. Bastantes marcas chinas, incluidas Li Auto, Changan, BYD, Tesla y Geely, han designado o generado y aplicado radares 4D. HW4.0, la plataforma de conducción autónoma de próxima generación de Tesla equipada con un radar de imágenes 4D 'Phoenix', se ha convertido en un punto de inflexión en el mercado. En el campo de los chips de radar convencionales, Infineon y NXP están casi en una posición de monopolio. Como la principal dirección de desarrollo de los radares, los radares de imágenes 4G pueden servir mejor a las funciones avanzadas de conducción autónoma, como el NOA urbano. Los fabricantes chinos también están acelerando el diseño de chips de radar 4D. Calterah: en diciembre de 2022, anunció Andes, su nueva familia SoC de radar de próxima generación que permite funciones de radar de imágenes 4D y promueve el desarrollo de conducción autónoma L3+, con las siguientes características clave:

SoC 4T4R con proceso de 22nm

CPU multinúcleo, incluidos DSP (procesador de señal digital) y RSP (procesador de señal de radar)

Ethernet Gigabit con RGMII/SGMII

Soporte para cascada flexible

Sujeto a requisitos ASIL-B y AEC-Q100 Grado 1

Muye Microelectronics: una start-up de radares 4D especializada en radares de imágenes de alta precisión 4D. En diciembre de 2022, desarrolló con éxito el primer chip de radar 77G; en marzo de 2023, aprobó la 'certificación de seguridad funcional 1S0-26262 ASL-D'; en abril de 2023, cerró la ronda de financiación Pre-A y recaudó 100 millones de RMB, que se gastan en la producción de chips, y la producción y entrega a los clientes Alpha. Chip LiDAR: desarrollo hacia la integración SoC. Desde 2022, se han utilizado muchos más LiDAR en vehículos , y alrededor de 164 000 automóviles de pasajeros han sido instalados con LiDAR en China. Los LiDAR se utilizan a menudo en automóviles de pasajeros L2+++ (con la función NOA de autopista + urbano), la mayoría de los cuales son vehículos de nueva energía de alta gama valorados en más de RMB250,000. Se estima que en 2026 se instalarán 3.666 millones de LiDAR en turismos en China. Si los LiDAR se montan en automóviles de pasajeros de RMB150,000, se requerirá una mayor reducción de costos. Esto puede ser difícil de lograr a corto plazo. En 2023, la guerra de precios de LiDAR ha comenzado y el precio de envío se ha desplomado a alrededor de USD 500, pero sigue siendo relativamente alto en comparación con el precio (USD 200-300) de los radares 4D. Sobre la base de los SoC, los LiDAR se integrarán aún más y serán más baratos.(1) Integración con chips transceptores La amplia adopción de LiDAR en los vehículos primero necesita un control de costos. Las diferentes rutas LiDAR de los fabricantes conducen a costos diferenciales. Sin embargo, los chips transceptores son el componente principal del costo. La integración con chips transceptores es una forma efectiva de reducir el costo de los LiDAR.

Chip transmisor: reemplazar módulos discretos con módulos integrados puede reducir el costo de los materiales y la depuración en más del 70 %;

Chip receptor: el pequeño tamaño de la solución SPAD favorece la integración con el circuito de lectura, lo que puede reducir aún más el costo.

Los fabricantes extranjeros dominan la técnica del chip LiDAR, pero los proveedores chinos también han trabajado para desarrollar tecnologías relacionadas en los últimos años. En el caso de los chips transmisores, los fabricantes chinos han comenzado a incursionar en el diseño de chips VCSEL aguas arriba; en lo que respecta a los chips receptores, las nuevas empresas chinas avanzan hacia los chips SPAD y SiPM, entre los cuales QuantaEye y FortSense concentran sus esfuerzos en I+D de SPAD/SiPM. FortSense: comenzó a implementar la I+D de chips SPAD LiDAR a partir de 2019. aprobó la certificación automotriz en septiembre de 2022. Ha sido favorecido por proveedores LiDAR designados de más de 5 fabricantes de automóviles. En diciembre de 2022 cerró la ronda de financiación C, con los fondos recaudados destinados al desarrollo de chips LiDAR. Hesai Technology: en los últimos años ha apostado por el desarrollo de chips LiDAR. Hesai Technology ha comenzado a desarrollar SoC LiDAR desde 2018 y ha elaborado la estrategia para desarrollar múltiples generaciones de transceptores basados ​​en chips (V1.0, V1.5, V2.0, V3.0, etc.). Donde, para V2.0, el extremo receptor se actualiza de SiPM a una matriz SPAD para la integración de detectores y módulos de función de circuito bajo la tecnología CMOS; en cuanto a la arquitectura V3.0, se espera que complete el desarrollo del chip controlador de matriz de área VCSEL y el SoC de matriz de área basado en el detector SPAD. LiDAR AT128 de estado semisólido de largo alcance de Hesai: está equipado con un -Chip automotriz desarrollado. Una sola placa de circuito integra 128 canales de escaneo para escaneo electrónico de estado sólido basado en chip. emisión y recepción completamente a través del chip. Con muchos menos componentes que los LiDAR convencionales, es más rentable que la familia AT.(2) Solución LiDAR de un solo chip La reducción de costos de LiDAR necesita usar el proceso de integración fotónica para integrar varios dispositivos optoelectrónicos, que está evolucionando de la integración de materiales heterogéneos a integración de chip único, un proceso para colocar la oblea de silicio preparada en el sustrato de silicio monocristalino y luego hacer crecer los materiales del grupo III-V en el sustrato de silicio monocristalino de manera epitaxial. A pesar de la gran dificultad, el proceso ofrece beneficios de baja pérdida, fácil de empaquetar, alta confiabilidad y alta integración. A principios de 2023, Mobileye demostró su FMCW LiDAR de próxima generación por primera vez. Para ser precisos, es un SoC LiDAR con una longitud de onda de 1320nm. Basado en el proceso de fotónica de silicio a nivel de chip de Intel, este producto puede medir la distancia y la velocidad al mismo tiempo. FMCW, escaneo de dispersión de estado sólido y fotónica de silicio. Como nueva ruta tecnológica, FMCW LiDAR todavía plantea muchos desafíos técnicos. Además de fabricantes extranjeros como Mobileye, Aeva y Aurora, los proveedores chinos como Inxuntech y LuminWave también han realizado implementaciones. Chips de sensor de visión: los gigantes corren para diseñar productos de 8MP. El hardware de la cámara automotriz incluye lentes, CIS y procesador de señal de imagen (ISP) . Por lo tanto, los CIS automotrices con un alto umbral de entrada son un mercado oligopólico en el que los competidores dominantes incluyen ON Semiconductor, OmniVision y Sony. En el futuro, los productos tenderán a tener muchos píxeles y alto rango dinámico (HDR). Además de los ISP convencionales, las soluciones integradas de ISP actuales también integran ISP en CIS o SOC. CIS se desarrolla hacia una gran cantidad de píxeles. El desarrollo de la conducción autónoma de alto nivel requiere una calidad de imagen cada vez más alta de las cámaras automotrices. En términos generales, cuanto mayor sea el píxel de las cámaras, mejor será la calidad de la imagen y más información útil podrán obtener los fabricantes de automóviles/proveedores de conducción autónoma. El ritmo de uso de cámaras de 8 MP en vehículos se acelera. Xpeng P7i, lanzado a principios de 2023, incluye una cámara de 8 MP para soluciones inteligentes de asistencia a la conducción. La vista frontal es el escenario de aplicación con la necesidad más urgente de cámaras de alta resolución de 8 MP. Actualmente, los principales proveedores de CIS para automóviles han implementado con éxito productos CIS de 8MP. puede proteger eficazmente los detalles de la imagen y mejorar los efectos generales de la imagen. Además de HDR escalonado, también es compatible con la tecnología PixGain HDR exclusiva de SmartSens para lograr 140dB HDR y puede capturar información de imagen más precisa, lo que garantiza su capacidad para capturar con precisión detalles en brillo y oscuridad en condiciones de iluminación complejas. La producción de volumen del chip está prevista para el segundo trimestre de 2023. ISP: evolucionar hacia la integración. Hay dos tipos de soluciones ISP: independientes e integradas. En donde, los ISP independientes son poderosos pero con un alto costo, mientras que los ISP integrados tienen los beneficios de bajo costo, área pequeña y bajo consumo de energía pero con capacidades de procesamiento relativamente débiles. En los últimos años, los principales proveedores han implementado vigorosamente SOC integrado con ISP además de CIS integrado con ISP. CIS integrado con ISP: la integración de ISP en CIS puede lograr el objetivo de ahorrar espacio y reducir el consumo de energía. Son principalmente algunos líderes de la CEI los que introducen soluciones relevantes. En enero de 2023, OmniVision anunció su nuevo sistema en chip (SoC) OX01E20 de 1,3 megapíxeles (MP) para sistemas de visión envolvente (SVS) de 360 ​​grados y cámaras de visión trasera (RVC) para automóviles. El OX01E20 ofrece capacidades de mitigación de parpadeo LED (LFM) y alto rango dinámico (HDR) de 140db de primera línea. Cuenta con un sensor de imagen de 3 micras, un procesador de señal de imagen (ISP) avanzado, corrección de distorsión/corrección de perspectiva (DC/PC) y visualización en pantalla (OSD) con funciones completas. SOC integrado en ISP: la forma de eliminar El ISP del CIS e integrarlo directamente en el SoC de control principal para la conducción autónoma permite una gran reducción en el costo del hardware de percepción, y la eliminación del ISP de la cámara no solo puede resolver el grave problema de disipación de calor causado por alta -píxel, sino que también ayuda a reducir aún más el tamaño de la placa de circuito y el consumo de energía de las cámaras para automóviles. Casi todos los SoC de control de dominio de conducción autónoma integran el módulo ISP.

Informe de la industria de chips de sensores automotrices, 2023 destaca lo siguiente:

Industria de chips de sensores automotrices (resumen, formulación de políticas y estándares industriales, tamaño del mercado, etc.);

Principales segmentos de la industria de chips de sensores automotrices (chip de cámara automotriz, chip de radar, chip LiDAR, etc.) (estructura del producto, tendencias tecnológicas, tamaño del mercado, patrón del mercado, etc.)

Principales proveedores de chips de radar para automóviles (diseño de línea de productos, rendimiento de productos principales, desarrollo de nuevos productos, aplicación de productos, etc.);

Principales proveedores de chips LiDAR para automóviles (diseño de la línea de productos, rendimiento de los principales productos, desarrollo de nuevos productos, aplicación de productos, etc.);

Principales proveedores de chips de sensores de visión para automóviles (diseño de línea de productos, rendimiento de productos principales, desarrollo de nuevos productos, aplicación de productos, etc.).

Temas clave cubiertos: 1 Descripción general de la industria de chips de sensores de conducción autónoma 2 Industria de chips de radar 3 Industria de chips LiDAR 4 Industria de chips de sensores de visión 5 Proveedores de chips de radar 6 Proveedores de chips LiDAR 7 Proveedores de chips de sensores de visión Empresas mencionadas

Infineon

NXP

STMicroelectrónica

DE

IDA

vaiyar

Uhnder

Arbe

Semiconductores Calterah

Tecnologías Andar

Semiconductores SGR

runchip

Tecnología Radárica (Pekín)

Città Microelectrónica

LeddarTech

Pascua de Resurrección

lumentum

Mobileye

lumotivo

LuminWave

visionICs

Xilight

Detección ABAX

Vertilita

Tecnología Hesai

Chip de fotones de ciencia de China

Sigue adelante

Detección de DAO

sofotón

Luminar

Fotónica Berxel

Dibótica

en semiconductores

Samsung Electronics

sony

NXP

siguientechip

Tecnología OmniVision

sensores inteligentes

GalaxyCore

Los métodos

astilla de roca

Fullhan Microelectrónica

BRAZO

Tecnología NST

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