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瀚巍微电子:开拓高精度定位“新纪元”

2023-10-23俞灵琦

华东科技 2023年9期
关键词:新纪元低功耗高精度

本刊记者/俞灵琦

UWB 是一项能够实现高精度的距离和位置测算的技术,瀚巍深耕于UWB 芯片的设计开发,以满足万物互融时代下对精准感知与定位的需求。

在万物互联的时代,无线通信是实现连接一切的力量。在石油化工、工业制造、物流仓储、公检法、地下作业、建筑施工等行业,日益增强的诉求正推动百亿级定位市场。

高精度定位通常是指亚米级、厘米级以及毫米级的定位,从市场需求来看,定位的精度越高往往越好。“高精度、低成本”的定位方案无疑是未来市场的趋势。

针对大量的市场需求,一批来自硅谷并拥有多款芯片研发并成功上市经验的企业家成立了上海瀚巍微电子技术有限公司(下文简称“瀚巍”),瀚巍专注于国际领先的UWB(超宽带无线通信技术芯片)设计,车规芯片将于本年度量产(消费类芯片已经量产),此芯片内置SoC,具有集成度高,功耗低(峰值电流43mA)等特点,可用单芯片完成测角和测距功能。

与此同时,瀚巍获得了OPPO、MTK、中芯聚源、光速、高榕、启明、常春藤等国内外知名投资机构的认可,获得了大量资金上的支持。2022 年,公司也被EETimes评选为2022 年全球100 家最值得关注企业。

UWB 超宽带技术的“创新尖兵”

何为UWB 超宽带技术?

UWB 超宽带技术源于20 世纪60 年代,是一种无载波通信技术,UWB 不使用载波,而是使用短的能量脉冲序列,并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。UWB 通过超大带宽,实现低功率谱密度上的快速数据传输。

UWB 超大带宽带来的超高时间分辨率能够实现高精度的距离和位置测算。自去年9月起,基于UWB 技术的高精度定位功能及应用开始进入了主流消费电子领域,苹果、三星等巨头均开始在手机、智能手表、智能音箱及手机配件中集成UWB 技术。在不久的将来,随着UWB 技术在智能手机、智能硬件、物联网等领域的应用,UWB 行业将迎来爆发式增长。

据上海瀚巍微电子技术有限公司工程副总裁李学初介绍,UWB 技术具有独特的优势,可以和现有的无线技术和平共存,每瓦特下拥有更大的信道容量,适合大带宽和大数据速率,适合在噪声环境下使用;安全性和抗干扰能力强,拥有优异的多径处理能力,适合高精度定位和测距的场景应用;具有超低功耗,MKSemi 产品在功耗上比同类产品低2 倍。

瀚巍团队在高精度定位领域也有着多年的技术积累。在市场推广过程中,团队意识到客户对高精度定位技术的强烈需求,同时也深刻地感受到现有技术在高精度定位应用上的局限性。

“我们团队以前做蓝牙,然而蓝牙的定位精度比较差,因此UWB 技术成为我们进一步创新的方向。在这个领域,国内外技术差距比较大,技术门槛也比较高。因此,我认为创新创业需要激情,我很庆幸,我有一支共事过10 余年的团队,而有一支好的团队和优秀的合伙人正是创新创业的开端。”李学初说。

据了解,瀚巍团队的主要成员来自原昆天科微电子,并融入了其他公司的专业人士,拥有全球领先的低功耗设计技术。昆天科团队于2014 年开发出全球最低功耗的BLE 芯片,在2015 年被恩智浦收购,成为国内半导体公司中少数成功被海外芯片巨头收购的公司之一。

李学初作为数模混合芯片设计领域专家,拥有12 年半导体行业经验,并在BLE、NFC、无线充电、电源管理、数字移动电视、FM/AM芯片设计和生产方面有丰富的经验。曾担任原昆天科微电子(后并入NXP)数模混合电路设计部经理及资深设计师、架构师、负责低功耗蓝牙、模拟及数字移动电视以及调频收音机芯片设计,设计的BLE 芯片为微软、小米、华米等客户采用。其主持设计的低功耗电源管理及无线充电芯片被三星、华为、谷歌等客户采用。

在2019 年,李学初与国硅谷张一峰博士、Vasanth Gaddam 先生等国内外资深半导体精英联合创立了上海瀚巍微电子技术有限公司,并在北京、上海、深圳、美国设有芯片设计或技术支持团队。创始团队的相关专家在服务于Philips/NXP 等国际知名公司期间,主导和设计了高速UWB、Wi-Fi、蓝牙、以及无线充和电源等芯片。公司团队对于小信号处理、功耗控制、SoC 及PHY/MAC 的数模混合设计,有足够且丰富的经验,在创立瀚巍公司之前,获得年出货量1 亿片的成功业绩。

OPPO 投资部负责人王吉奎曾表示,UWB技术适应万物互融时代下对精准感知与定位的需求,未来市场潜力巨大;瀚巍团队在低功耗蓝牙上有成功经验,在RF 和算法上有深厚积累,相信可以做出优秀的芯片产品。

高性能、低功耗、高集成度

自成立以来,瀚巍坚持自主研发UWB 核心技术,并在低成本高性能UWB-AOA 技术、时序交织技术、两级锁相环以及相位运算技术、高质量脉冲成型技术、高效率低噪声电源管理技术等关键技术方面形成一定的优势。

以瀚巍已正式发布的UWB 无线SoC(系统级芯片)产品MK8000 为例:该芯片拥有高性能、超低功耗和超高的系统集成度,非常适合智能手机和物联网产品的使用。其高度集成的软硬件解决方案,极大地简化了OEMs/ODMs 的设计方案、降低了系统成本,将有效缩短产品推向市场的时间周期。

“从机动车的角度来说,比如说在手机上,它可能只需要有电源进来,然后只要外面挂几个负载电容就可以,那个旁路电容就可以了。基本上变化原件非常少,视频前端也不需要加,微博细致的都不需要加,网页原件也匹配网络也不需要加,这便是高集成度的体现。此外,我们灵敏度相对较高,功耗方面,我们采用高效率的功耗管理模式,降低各运行状态下的功耗,这便是我们产品的优势。”李学初介绍道。

同时,李学初表示,在创新创业的过程中,漕河泾园区也给予他们许多助力,包含申请创新资金、申请专利、财务代理记账等。“此外,我认为现在创新的环境很好,这是一个比较好的时代。比如在招人的时候,集成电路领域的人才就很多,同类的企业也很多,上下游产业链日渐完善,市场对于集成电路产品需求较多。我们希望借助这样的大环境,扎扎实实地把企业做下去。”

目前,瀚巍团队正全力以赴进行UWB 芯片的设计开发,力争为市场提供可支持纽扣电池供电的高性能、高精度、高集成度的UWB 芯片,以用于包括手机、可穿戴设备、智能IoT 终端、行业专用终端等多样化的丰富应用场景。

据国际电子电气工程协会的报告预测,截止到2025 年,支持UWB 技术功能的物联网终端将达到年出货量30 亿个。对于市场应用前景,瀚巍董事长兼CEO 张一峰博士曾表示,UWB 市场目前还处在萌芽阶段,瀚巍拥有低功耗、高性能的数模混合信号设计技术和经验丰富充满活力的团队,瀚巍团队期待能够携手合作伙伴,一起开拓物联网高精度定位市场。

回顾创业一路走来的点点滴滴,李学初说道:“创业肯定是非常辛苦的过程,而在这过程中,公司一点一点做起来之后也非常充实,看着公司的成长,其实是非常兴奋的。另外,这一路下来其实很不容易,这得益于操作经营,以及园区这边对我们的支持,让我们少走了很多弯路。未来,我们还是专注在高精度定位这一块,同时将让产品更智能化,我们在低功耗蓝牙上有成功经验,在RF 和算法上有深厚积累,相信可以做出优秀的芯片产品。”

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