對比ZF和特斯拉的4D毫米波雷達(dá)設(shè)計(jì)，國產(chǎn)4D毫米波雷達(dá)也在迅速崛起

博世和大陸汽車在3D毫米波雷達(dá)時(shí)代壟斷了中國前向毫米波雷達(dá)市場，但在4D時(shí)代風(fēng)光不在，國產(chǎn)品牌強(qiáng)勢崛起，其中最強(qiáng)的莫過于蕪湖森思泰克。

2023年2月8日，森思泰克2片級聯(lián)4D成像雷達(dá)STA77-6全球首發(fā)量產(chǎn)車型——理想L7正式發(fā)布上市。這成為國產(chǎn)4D成像雷達(dá)產(chǎn)品在乘用車前裝市場的重要里程碑事件，森思泰克也成為國內(nèi)先發(fā)落地兩片級聯(lián)4D成像雷達(dá)量產(chǎn)上市的企業(yè)。此前，森思泰克4片級聯(lián)4D成像雷達(dá)STA77-8已搭載長安深藍(lán)SL03車型量產(chǎn)上市。不僅是森思泰克，華域汽車、福瑞泰克、比亞迪的弗迪科技、經(jīng)緯恒潤、納瓦電子、德賽西威都在開發(fā)4D毫米波雷達(dá)，并且很快就會進(jìn)入量產(chǎn)階段。

上圖是森思泰克兩款主力產(chǎn)品，森思泰克STA77-8的設(shè)計(jì)與ZF的4D毫米波雷達(dá)近似，但目前還未拿到STA77-8的拆解，因此拿ZF 4D毫米波雷達(dá)與特斯拉做拆解對比。

4D毫米波雷達(dá)背后的主要推手是德州儀器（TI），TI的毫米波雷達(dá)芯片AWR2243性價(jià)比極高，絕大多數(shù)4D毫米波雷達(dá)都采用AWR2243，其采用161腳FC-BGA封裝，方便硬件設(shè)計(jì)以及可以使用稍微廉價(jià)的PCB，內(nèi)置自標(biāo)定和自檢。同時(shí)，德州儀器提供完整的解決方案，讓4D毫米波雷達(dá)門檻大幅度降低，不少整車廠都有能力自己開發(fā)4D毫米波雷達(dá)，特斯拉最為典型。特斯拉也是使用的AWR2243，與國內(nèi)廠家并無差別。

TI AWR2243簡介

AWR2243最高支持到140度，這是德州儀器強(qiáng)大之處，一般支持到105度就已經(jīng)算合格，125度就算非常優(yōu)秀了。

NXP? 4D毫米波雷達(dá)收發(fā)器TEF82XX參數(shù)

性能而言，NXP畢竟是老牌射頻大廠，性能略好一點(diǎn)，但德州儀器也有一些強(qiáng)的地方比如最高帶寬是5GHz。此外，NXP的封裝是比較少見的eWLB封裝，性能較好，但價(jià)格不低。AWR2243的價(jià)格在18-20美元之間，量大可以再低一點(diǎn)。

TI：AWR2243內(nèi)部框架圖

圖片來源：德州儀器

NXP：4D毫米波雷達(dá)框架圖

圖片來源：恩智浦

ZF：4D毫米波雷達(dá)射頻PCB板

圖片來源：浙商證券

ZF：4D射頻板

圖片來源：浙商證券

ZF用了4片AWR2243級聯(lián)，上下為接收天線，共16個(gè)，左右和中間是發(fā)射天線，共12個(gè)。

特斯拉4D毫米波雷達(dá)射頻板，僅用兩片AWR2243，僅有48虛擬通道，性能只有ZF的1/4。8個(gè)發(fā)射通道中，2和3通道天線間距明顯小于其他通道，間距小波束寬增益低角度分辨率低，適合近距離掃描，可用于解角度模糊。4到8通道均勻稀疏，加上1通道，間距大波束窄增益高角度分辨率高，適合遠(yuǎn)距離掃描，但存在角度模糊。ZF的發(fā)射和接收天線都比特斯拉多，無需這種選擇性設(shè)計(jì)，無論遠(yuǎn)近性能都比較好。

ZF數(shù)字處理板

圖片來源：浙商證券

特斯拉的數(shù)字信號處理板

特斯拉和ZF都是用AMD（Xilinx）的芯片做信號處理，特斯拉是XA7Z020-CLG400ABX2209，ZF是XAZU3EG。

ZF：XAZU3EG參數(shù)

XAZU3EG包含4核心A53，雙核心R5，還有一個(gè)簡單的NEON單精度浮點(diǎn)運(yùn)算器，一個(gè)MALI-400的GPU，154350個(gè)邏輯單元，360片DSP。至少可以達(dá)到ASIL-B級。

特斯拉用的XA7Z020參數(shù)

特斯拉用的XA7Z020參數(shù)，跟ZF的XAZU3EG相比差距巨大。XA7Z020僅有兩個(gè)A9核心，沒有實(shí)時(shí)系統(tǒng)的R核心，估計(jì)連ASIL-A級都無法做到。僅有85K邏輯單元，沒有GPU，DSP只有220。XA7Z020于2014年推出，在當(dāng)時(shí)算比較先進(jìn)的。

存儲方面，ZF使用了兩片美光的MT53E128M32D2DS-053AUT:A。

這是車規(guī)級的LPDDR4，單片容量4Gb。

特斯拉使用一片RAM存儲，型號為MT41K64M16TW-107 AUT:J，代號D9TCG。

這是一片古老的DDR3，因?yàn)閄A7Z020也很古老，連LPDDR4都不支持，只能用DDR3，容量也很小，只有1Gb，單論存儲ZF是特斯拉的8倍，這也反證了，特斯拉的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)低于ZF。

有一點(diǎn)特斯拉倒是挺先進(jìn)的，特斯拉使用了Marvell的88Q1010以太網(wǎng)物理層芯片，而ZF則是CAN-FD和以太網(wǎng)雙接口，CAN-FD最高傳輸速率5Mbps，而88Q1010則是100Mbps，可能是因?yàn)樘厮估\(yùn)算方面都是以太網(wǎng)接口，實(shí)際特斯拉用CAN-FD足夠。

如此對比，對特斯拉似乎不公平。ZF性能優(yōu)秀，但成本遠(yuǎn)高于特斯拉，特斯拉更在意的是成本而非性能。不過，特斯拉一方面用了最先進(jìn)的車載以太網(wǎng)，一方面用了2014年的芯片和極為少見的落后的DDR3，這就讓人無法理解了。

無論是智能座艙還是智能駕駛，中國企業(yè)都站在最前沿，特別是智能座艙，中國企業(yè)顯然是領(lǐng)軍人物，大可不必妄自菲薄，中國的汽車技術(shù)特別是汽車電子已經(jīng)是引領(lǐng)全球潮流的領(lǐng)軍者。

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