UWB“上车”加速,国产芯片大有可为

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在无线连接技术中,蓝牙和WiFi对大家来说已经耳熟能详。而近年来,超宽带(UWB)技术正在逐渐兴起,该技术在维持低功耗水平上,能实现快速的数据传输,同时填补了传统无线技术在高精度定位方面的空白。

在产业链厂商努力下,随着技术进阶、巨头押注、生态构建等行业演进,UWB技术已经从聚焦行业应用的小众技术逐渐走到台前,成为无线技术未来发展的新风口。

UWB技术,找到新风口

值得关注的是,多年来在消费电子尤其是移动设备市场寻找出路的UWB,在汽车领域率先迎来了第一波转机,诸如宝马、奥迪、蔚来、小鹏等诸多汽车品牌都开始引入UWB汽车数字钥匙。

虽然目前已经存在各种形式的无钥匙进入技术,但 UWB 技术的应用特点在于可使钥匙和车辆在数米远的距离内实现厘米级精度的准确定位追踪,极大地提高了车辆的安全性和实时响应能力。

例如,UWB数字钥匙能让车辆精准识别距离主驾位置最近的用户身份,及时开启迎宾模式和自动解锁功能并完成座椅记忆调节等,在用户上车后可以自动完成启动车辆、登陆数字座舱、打开地图/音乐等一系列个性化功能,从而将开启车锁和车机智能交互两个割裂的场景用一个数字ID统一起来。

随着汽车智能化的不断演进,UWB数字钥匙加速进入汽车市场,为其发展提供了新动能。

作为车规级UWB芯片的先驱,全球半导体巨头恩智浦在2019年推出了面向汽车应用的UWB芯片NCJ29D5,为汽车智能门禁的互操作性和高精度定位提供强力支持,掀起了这一技术路线在汽车产业应用的热潮。

据不完全统计,2023年已有8家汽车厂商的十几款车型搭载了恩智浦的NCJ29D5芯片实现规模量产,UWB汽车数字钥匙作为其典型应用,已成为业内应用的主流标杆。

实际上,早在2021年7月,车联网联盟(CCC)就发布了第三代数字钥匙R3技术规范,在基于NFC/BLE协议基础上,将UWB定义为第三代数字钥匙的核心技术,标志着汽车数字钥匙技术发展正式迈入3.0时代,宣告UWB技术车端应用时代的正式开启。

在一系列行业动态下,国内外多家汽车主机厂近年来已相继开始布局UWB技术。

据高工智能汽车研究院监测数据显示,2023年中国市场乘用车标配数字钥匙交付704.30万辆,同比增长52.48%,搭载率升至33.35%,虽然采用蓝牙方案仍占据大部分市场份额,但UWB方案市场正在崛起。

全面对标国际巨头,国产UWB车规芯片不落下风

回看汽车产业,在过去很长一段时间内,汽车芯片市场基本上都被海外大厂所垄断,形成了供应链高度依赖国外厂商的局面。

当前,随着新能源汽车赛道兴起,汽车产业“新四化”全面转型,中国市场的崛起正在重塑全球汽车行业格局。尤其是在国际关系日渐复杂、汽车经历缺芯之痛的纷繁背景下,汽车芯片需求日益旺盛,自主可控的供应链安全成为重中之重,国产汽车芯片迎来发展新机遇。

有数据预测,从2022年到2025年,中国市场的汽车芯片国产化率将从5%提升至30%左右。这对于国内公司来说,无疑是一个非常重要的机会。

“把握时代机遇,引领汽车芯片国产化浪潮”,成为国产芯片厂商当下最真实的内心写照。

在天时地利人和的驱动作用下,为国内芯片厂商入局UWB赛道带来了优势。虽然起步较晚,但由于较好的市场及产业链优势,目前正在加速崛起。

其中,拥有10年UWB射频混合电路SoC芯片设计经验的科技企业——宇都通讯,瞄准了UWB芯片与汽车智能化结合方向,走在了汽车UWB芯片国产化的前列。

2023年6月,宇都通讯成功完成了应用于电动汽车的超宽带定位芯片YD9605的流片。

据宇都通讯CEO——南京邮电大学教授王俊峰博士表示,YD9605是国内第一款完全对标全球龙头恩智浦NCJ29D5产品的国产芯片。

该芯片应用成熟的车规芯片40nm制程工艺,集成了MCU,射频收发器和基带处理器,CCC协议等关键功能,是一款具有很强竞争力的高集成度混合电路SoC。

从产品角度来看,YD9605在主要指标上与恩智浦的车规级UWB芯片NCJ29D5性能相当。但宇都通讯会集成更多的外围器件以提高芯片的集成度,同时在价格上也会比恩智浦有更高的竞争力。

王俊峰博士透露,在性能相当的情况下,车厂基本上可以平移更换为宇都通讯的车规级UWB芯片。相比国际大公司,宇都通讯的优势在于灵活度更高,与客户的联系更紧密,对车厂产品的需求能快速反应,可以快速跟进迭代芯片以满足车厂的个性化需求。

随着国产芯片厂商的持续发力,汽车芯片的国产化率会越来越高,而国内汽车产业链也将变得愈加完善。包括宇都通讯在内的国产UWB芯片玩家的崛起也势必会给市场注入更多的活力。

“手机+汽车”双核驱动,UWB市场进入爆发前夜

众所周知,CCC车联网联盟作为一个跨行业组织,其长远目标是打通手机和汽车的数据链,致力于推动智能手机与汽车连接解决方案的技术发展,为车辆和移动设备提供一致的用户体验。

在此推动下,UWB芯片正在加速进入行业应用,其中数字钥匙是数据链的重要一环,能够与更多的生态系统连接、承载更多功能,可以很好地承担起手机与智能汽车两大生态结合趋势中的桥梁作用。

上面提到,UWB近年来正在规模进入汽车商用,多家汽车品牌都开始引入UWB汽车数字钥匙。在广阔的智能出行趋势下,手机也是数字钥匙的主要载体。

在今年2月举办的MWC上,高通发布新一代FastConnect 7900芯片,采用6nm制程工艺,该芯片的独特之处在于,这是行业首个在单个芯片上集成Wi-Fi 7、蓝牙和UWB等多种局域网通信技术的解决方案,支持汽车数字钥匙等近距离感知应用场景。

值得注意的是,这款芯片可以与高通最新发布的5G芯片“骁龙X80”组成新一代的高端移动芯片组,一起使用于手机、PC、车载、IoT等客户。

此次随着高通推出集成UWB功能的5G套片,意味着UWB即将进入到安卓手机市场。届时,UWB将迎来市场需求的新局面。

从行业动态和进展来看,随着数字车钥匙、无感门禁和智能手机等应用的兴起,标志着汽车和手机两大生态对UWB技术的支持。同时,UWB在手机和汽车两大生态的应用也将进一步推动智能家居和物联网等领域打开新的增长空间。未来随着手机端与车端的UWB渗透率持续提升,相信还将在更多创新场景实现规模化应用和落地。

有业内人士认为,未来UWB会成为一种跟蓝牙、WiFi相似普及程度和规模的无线技术,也正是如此,行业厂商不断深耕UWB领域,并且在不同应用场景上去开发标准化芯片支撑行业应用。

根据Techno Systems Research报告预测,2027年全球UWB的出货量将超过12亿个,年复合增长率超过30%。在“手机生态+汽车生态”的双核驱动下,未来UWB将具有广阔的蓝海市场。

图源:Techno Systems Research

UWB竞争加剧,宇都通讯的取胜之匙

在UWB巨大的市场潜力和发展前景下,行业厂商纷纷入局。

而相较于更多聚焦手机市场的UWB初创企业,宇都通讯则在一开始就聚焦了汽车市场,采用车规工艺研发UWB芯片。

车规级UWB芯片相比于手机UWB芯片对性能、可靠性要求更高,功能实现也有区别,企业想要迅速转向车规级UWB芯片需要投入更多的人力和资金。宇都通讯一开始就选择优先攻关高端市场,目标是打造独特的产品优势和核心竞争力,建立护城河。

据了解,宇都通讯的国内首款车载UWB芯片YD9605目前已取得诸多市场进展,已经和国内主流车厂签署协议共建联合实验室,致力于车载UWB定位芯片的国产化和定制化开发;同时,宇都通讯在和国内知名的半导体公司及汽车方案商合作开发国产化汽车钥匙方案,市场进展迅速。

之所以能在技术和市场双双取得进展和突围,这源于宇都通讯长期以来在UWB芯片领域的经验和技术积累。

在UWB技术方面,宇都创始团队在十几年前就做出了全球首颗UWB射频混合电路单芯片SoC的量产,后续又研发出全球首款超宽带千兆通讯芯片,积累了丰富的产品经验。

此外,宇都通讯还在2018年率先完成了国内首家完整自主知识产权有线射频宽带技术HiNOC2.0芯片组YD6601系列产品的量产,打破了国外垄断,经鉴定在系统性能上达到了国际同类产品的先进水平,而其中射频芯片部分性能优于国际同类产品。

能看到,宇都通讯立足于有线射频宽带和UWB通讯芯片核心技术,在UWB SoC和射频宽带物联网SoC方向形成了极具竞争力的技术和产品优势。

值得一提的是,UWB SoC虽然芯片尺寸不大,但其研发难度并不低,UWB芯片研发需要射频电路、模拟电路、电磁建模、定位算法等核心技术方向的攻关,对团队综合能力要求很高。

宇都通讯公司创始人王俊峰是美国麻省理工学院博士,在通讯芯片行业拥有超过20年工作经历,曾在多家国际大厂担任重要技术职位,在UWB技术领域造诣颇深。

此外,宇都通讯团队还集聚了多位包括USB2.0标准制定人、MoCA标准制定人、国家特聘专家等高层次海归人才,技术能力覆盖SoC定义和架构、射频模拟电路、算法和基带电路、低功耗单芯片SoC、嵌入式软件和应用软件等重要方向,拥有超宽带芯片设计所需要的全栈设计能力。

据了解,在通常的射频混合电路SoC芯片设计技术积累之外,宇都通讯团队在电磁场建模,半导体底层模型和定位算法方面也有深厚积累,更有利于为UWB客户提供优化的完整方案和差异化服务。

得益于此,宇都通讯的UWB芯片产品取得了一定的技术和市场突破。尤其是即将量产上车的YD9605车规芯片,在性能指标和市场进展方面均表现亮眼。

UWB赛道崛起,宇都通讯全面出击

从技术特性层面来看,UWB技术具有宽广的频率范围、大带宽、高数据速率、较远的传输距离、高灵敏度、低功耗、精确的位置定位和一定的隐私安全保护。这些特点使得UWB在无线通信、定位导航、物联网等领域有广泛的应用前景。并且预计在未来几年我们将听到更多关于UWB技术广泛应用的消息。

著名分析机构Mordor Intelligence预测,UWB市场规模预计将从2023年的15.5亿美元增长到2028年的34.5亿美元,复合年增长率为17.37%。可见,UWB行业发展前景和潜力巨大。

随着UWB技术在更多领域的应用,作为产业链上游的芯片厂商也将在这个市场中获得成长机会。

从2024年起,宇都通讯将继续完善产品线布局,凭借已有的产品、技术和经验积累,聚焦更广阔的应用领域,逐步推出面向汽车、IoT和手机、AR/VR等应用领域的UWB量产芯片,以迎接UWB更广阔的市场。

值得关注的是,在AR/VR领域,特别是空间音频和无线高清视频应用中,UWB具备较大潜力。随着Facebook VR/AR gear、Apple Vision Pro等产品的逐渐渗透和成熟,都为这一技术路线的前景指明了方向,未来XR方向将重新点燃千兆UWB通讯芯片赛道。

无论是率先量产车规级UWB芯片,还是应对未来IoT、手机和XR等市场机遇,宇都通讯都做好了准备,以自身完善的产品技术路线图,努力为加速构建国产UWB芯片及其上下游产业链配套的体系化作出贡献。

写在最后

UWB这一技术路线已诞生许久,直到近年来才逐渐在市场中掀起水花。

从2019 年,苹果iPhone11搭载UWB芯片,火极一时的AirDrop隔空投送带来的“空间感知”功能,率先带动UWB在消费电子领域的商用。

到一众车企搭载UWB芯片,汽车数字钥匙、活体检测、UWB雷达等一干功能相继上车。

以及小米、华为等厂商相继入局智能家居领域;再到高通手机SoC集成UWB芯片,推动安卓市场起量;IoT、XR等市场的未来潜能...

我们有理由相信,UWB技术在未来几年将实现更大的突破。

在UWB芯片市场爆发前夜,宇都通讯凭借研发团队实力与核心技术积累的加持,果断从汽车场景入局迈进了这一赛道,对标国际巨头,率先打造出真正能上车的国产UWB芯片产品。

面向未来,宇都通讯将以持续丰富产品线为主要任务,尽可能地完善产品类别,持续创新提升芯片性能,加强与产业链伙伴的战略协作,进行全方面布局。

我们也十分期待看到在UWB产业日益加剧的市场竞争中,催生出更多优质的国产厂商,共同助推中国集成电路产业的进一步发展。

责编: 爱集微
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