芯炽科技:高性能模数转换器国产替代需求非常迫切
由芯原股份主办的第十二届松山湖中国IC创新高峰论坛,于2022年8月5日在广东东莞松山湖召开,本届峰会聚焦车规芯片,主题为“智慧出行”,推荐的10款产品均代表了目前本土公司在车规芯片领域最具创新和特色的产品。在峰会的产品推介环节,上海芯炽科技集团有限公司联合创始人、市场销售副总单毅推荐了该公司最新研制的SC10D9501,即一款面向激光雷达应用场景的低功耗,高性能CMOS模数转换器。
单毅介绍,成立于2019年的芯炽,已完成第三轮融资,目前公司团队规模接近百人,其中研发团队硕士以上学历占比80%以上。芯炽聚焦于高端模拟集成电路技术,既提供产品也提供IP授权,产品面向汽车、通信、工业、安防、医疗、能源、电 力、物联网以及消费类电子产品等。芯炽在AD/DA、SERDES和高精度运放领域都有权架构全系列技术覆盖能力,公司成立短短2年多时间,采用正向设计,已经完成数十款ADC/DAC、运放、旋变以及接口等芯片的研发和量产。

单毅表示,在西方国家对我国进行技术限制的瓦森纳协议中,对高性能ADC做了诸多限制。在过去,这样的限制可能只影响少数领域,但随着我国成为全球最重要的制造业基地,产业也进一步有升级换代的需求,ADC技术的限制已经影响到方方面面,成为“卡脖子”的核心技术之一。

当前,国内数模转换芯片市场规模接近全球三分之一,其中高精度产品主要由国际巨头垄断。因此,在2014年颁布的《国家集成电路产业发展推进纲要》中,将数模转换芯片产业新技术研发提升至国家战略高度,高性能ADC的国产替代需求非常迫切。
本次峰会推介的SC10D9501就是一款用于激光雷达的高性能ADC。单毅解释,激光雷达的原理是激光扫描技术,该技术可以快速准确的获取全空间三维点云数据,通过数据处理后可获得全要素高精度电子地图,从而为车辆自动驾驶提供精准定位及辅助驾驶服务,也为移动机器人的远程智能控制提供强有力的保障手段。由于光的传播速度极快,信号接收、处理和三维数据生成要在极短的时间内(纳秒)完成,因此难度很大,激光雷达是迄今为止最复杂、效率和精度最高的传感器之一。作为激光雷达信号链的核心组成部分,模数转化芯片ADC的性能决定了系统的扫描分辨率和动态刷新能力。

SC10D9501是面向激光雷达应用场景的一款低功耗,高性能CMOS模数转换器,能够以10位分辨率将双通道的信号数字化,采样率高达1.5GSPS(非DES模式),或者单通道高达3.0GSPS(DES模式)。SC10D9501具有出色的精度和动态性能,而功耗却低于2.3瓦。激光距离测量可以达到的精度与ADC采样频率直接相关。该芯片设置采样速率为3GSPS,对应时钟周期内光的传播距离为0.1m,可以达到±5cm的精度。随着采样速率的降低,测距误差将随之增加;随着采样精度降低,探测距离将随之减小。

不仅性能毫不逊色,而且与国外同类产品相比,SC10D9501裸芯片面积降低70%,封装后面积也小一半,功耗降低50%,高低温性能优越,在激光雷达、数字示波器、数字采集系统和宽带通信方面都有优越表现。

在最后,单毅还介绍了芯炽其他类型的ADC、DAC、高性能运算放大器、高速接口芯片等产品,展示了芯炽技术积累的广度。