个中高性能仿照技能的头号供应商ADI的动向彷佛值得关注——该公司在过去一年多的韶光内,将目光集中到业界领先的28纳米CMOS工艺的产品研发上,并推出了多款性能指标领先的产品:
2017年2月,ADI宣告推出自动驾驶领域的技能平台Drive360,强调了首家以前辈的28nm CMOS工艺为根本供应汽车RADAR技能的公司;

2017年5月,推出28纳米高速CMOS模数转换器AD9208,瞄准下一波宽带软件定义系统; 同期,28纳米高速数模转换器系列AD9172发布,目标是4G/5G多频段无线通信基站和2 GHz E-band微波点对点回传平台千兆赫兹带宽运用的需求。

28nm CMOS工艺创新下的“指标党”
热爱追求极致性能的工程师常被称为指标党,而仿照技能是范例的盛产“指标党”的领域,个中射频和微波技能尤甚。而ADI的28nm CMOS工艺则重点集中到了射频、微波运用,ADI官网中有一个专门的版面——“高速转换器:针对28nm CMOS的创新”。让我们看下这几款基于28 nm CMOS技能“指标党”,如何使射频微波运用中的高速ADC/DAC在带宽、功耗和动态范围上走向极致。
双通道 3.0 GSPS 模数转换器AD9208据称在大大降落功耗(功耗降落约50%)的同时可实现极高的带宽和动态范围,覆盖最多的旗子暗记频段数,具有适用于分集射频吸收和I/Q解调系统所需的低噪声频谱密度的特点。几个主要指标如下——输入通道的最大复用数据输入速率 1.54 GSPS;双音互调失落真 (IMD) = 1.8 GHz 时为 −83 dBc,−7 dBFS/腔调 RF 输出;无杂散动态范围 (SFDR) <−1.8 GHz 时为 80 dBc,−7 dBFS RF 输出;灵巧的8线、15.4Gbps JESD204B 接口。
双通道、16位、12 SPS AD9172可供应高达6GHz的直接RF旗子暗记合成,省去了IF至RF的上变频级和LO天生。这样可简化整体RF旗子暗记链,同时降落系统总本钱。AD9172能在这些RF频率上保持卓越的线性度和噪声性能,为系统架构师供应最高水平的可配置性。这些特性和功能配置同样值得关注:每个 RF DAC具有3个可旁路复用数据输入通道,每个输入通道具有 1 个独立的 NCO;每个输入通道的最大复用数据输入速率达 1.54 GSPS;灵巧的 8 线、15.4 Gbps JESD204B接口;专用的低杂散和失落真设计使双音互调失落真在1.8GHz时为−83 dBc,−7 dBFS/腔调RF输出;无杂散动态范围 小于 −1.8 GHz 时为80dBc,−7 dBFS RF 输出。
ADI汽车安全安全部门工程师Peter Ross演示76-81GHz汽车雷达技能平台
14位四通道500MSPS模数转换器AD9694该器件具有片内缓冲器和采样保持电路,确保实现较低的功耗、较小的封装尺寸和出色的易用性。该器件经由专门设计,适宜对高达 1.4 GHz 带宽的仿照旗子暗记进行采样。AD9694 经由了全面优化,采取小巧紧凑的封装,可以供应宽泛的输入带宽、快速的采样速率、卓越的线性度以及较低的功耗。
上面三款产品在宣扬中都强调了基于28 nm CMOS工艺技能,毫无疑问ADI在28nm CMOS工艺上的制造上风对这些RF转换器在带宽、功耗和动态范围关键性能上发挥主要浸染,以及覆盖最多的旗子暗记频带。而这些器件运用非常广泛,包括航空电子、雷达、汽车ADAS、无线根本举动步伐等等,而汽车ADAS雷达运用则是ADI宣扬中的重点,特殊是其Drive360平台,强调雷达环绕其领先的28nm CMOS技能构建。
28nm CMOS技能下构建的汽车雷达系统
ADI早在2017年的消费电子展(CES)上就已推出了其28nm CMOS技能下构建的汽车雷达系统(Drive360平台),并在展会期间演示了基于该平台的demo的雷达功能,首次向业界展示了该平台的数字旗子暗记处理集成上的灵巧性。
目前该平台并无更多的资料公开,采取的详细器件型号不得而知,但在该公司的视频演示资料中表明了该平台实现了分集无线电和I/Q解调系统的宽瞬时带宽数据采集,同时具有高动态范围、低频谱噪声密度和低功耗特点,采样率和仿照输入带宽能够为汽车雷达运用供应直接的RF旗子暗记处理架构。ADI工程师认为“集成数字下变频器能够以更低的功耗和本钱实现旗子暗记处理,能够在相同的功耗下合成比竞争者多2倍以上的带宽”。
按照ADI汽车安全安全部门的Peter Ross的先容,基于28 nm RF CMOS汽车雷达办理方案的demo系统具备了“超高性能、高集成度和更高的可扩展性,可以从短间隔雷达办理方案一贯扩展到超高端、250m长间隔雷达系统,适宜安装在未来ADAS和自主驾驶车辆上”,重点强调理解决方案的灵巧性和可扩展性以及小尺寸的特点。
Peter Ross表示终极实现的汽车雷达方案尺寸可以更小。
“本方案已经由验证,性能优胜,具有最出色的相位噪声和输出功率能力。” Peter Ross表示,“现在我们可以根据须要扩展发射通道和吸收通道数量,基于我们的CMOS技能平台产品将具有超高的可扩展性,从集整天线选项和处理功能的短间隔运用,一贯扩展到超高端、250 m长间隔雷达系统。”事实上,利用RF CMOS方案支持200-250m的长间隔在以前是不可想象的,ADI在其28nm CMOS RF方案平台的输出功率能力帮助实现了这样的高性能运用,从而覆盖短间隔到长间隔的各种运用。“终极的雷达传感器大概是这般大小,将它装在汽车的多个位置中,基于雷达传感器供应360度环视。” Peter Ross表示的尺寸大概不到其手掌的三分之一大小,包括电源在内的完全雷达方案。
仿照工艺竞赛,不仅仅是28nm CMOS
在近日开幕的CES2018上,ADI再次将创新型高度集成式28nm CMOS雷达办理方案系统作为了其汽车电子办理方案的主角,今年有哪些独特性能表现目前不得而知,不过从该公司透露的信息来看,“将角分辨率指数级升高以支持高度自动化的驾驶运用”无疑是最大看点。
值得一提的是,工艺的竞争绝对不是数字半导体厂商和制造代工厂的“专利”,最近今年环球领先仿照技能供应商也在拼工艺。就ADI而言,除了在28nm CMOS工艺上陆续做文章,还投资于多种制造工艺,包括氮化镓(GaN)、高等SiGe,力争从工艺技能长进步性能和集成度,并不断缩小产品尺寸。










