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UWB芯片需求爆发!自主创企纽瑞芯新一代2.0系列首发两大新品

2023-09-03
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UWB芯片需求爆发!自主创企纽瑞芯新一代2.0系列首发两大新品

芯东西(公众号:aichip001)
作者 |  程茜

编辑 |  漠影

芯东西8月28日报道,就在刚刚过去的周六,国内UWB芯片创企重磅官宣了新一代UWB定位通信系统芯片NRT ursamajor“大熊座”。其中首发的是面向智能手机、VR/AR等核心设备的82885,以及面向多样化IoT设备的82680。

目前,纽瑞芯已经发布了3个系列7款UWB芯片产品,包含面向汽车电子产品的700系列,面向多样化的IoT设备的600系列,及面向智能手机和AR/MR等智能核心设备的800系列芯片。

然而事实上,纽瑞芯创始人、总经理&首席技术官陈振骐谈道,经过与客户的沟通合作,他们发现市场的需求远在其预期之上,市场对UWB技术性能提升越来越急迫,且其应用的范围正在不断延伸。

一直以来,被应用于近距离无线通讯和追踪定位的UWB技术都处于较为早期的阶段,现在随着其在智能手机、IoT设备等产品上的落地,以及三星、高通等国际大厂的入局,都将使得UWB技术迎来真正的爆发周期。

在这一背景下,作为国内较早布局这一UWB技术的创企将拿出什么样的产品?面向未来的UWB产业爆发,纽瑞芯做了什么样的准备?发布会后,芯东西等媒体与纽瑞芯创始人、总经理&首席技术官陈振骐进行了深入交流,试图从其新产品发布背后,看到国内UWB芯片创企的底气。

一、首发两款芯片,三大系列路线图再更新

已经在室外定位被广泛应用的GPS,在室内指路、停车场找车等场景下的应用效果并不好,被用于短距离无线传输的通信技术UWB,则补齐了用户对于室内定位的需求。当下,能在近距离实现无线通讯和追踪定位的UWB芯片在智能手机、汽车、IoT设备、VR/AR设备等领域的应用正在逐渐铺开。

纽瑞芯作为国内较早布局UWB芯片的创企,也以此为依据确立了三大系列产品,分别是重点应用于智能手机、AR/MR等核心智能设备的800系列,专业应用于汽车电子的700系列,以及面向多样化IoT设备的600系列。

陈振骐谈道,UWB芯片技术快速铺开,以一颗产品去覆盖这么多市场无法满足客户的多样化需求。这也是纽瑞芯确定这三大系列的原因,针对不同市场应用作定制化设计,来满足各个场景的需求。

目前,纽瑞芯已经实现三个系列七块UWB芯片的量产。他补充称,放眼全球甚至是与国际主流大厂相比,纽瑞芯的UWB芯片布局在数量、宽度上都是最多的。

此次,纽瑞芯发布了大熊座系列芯片2.0的两款芯片,分别是800系列的82885、600系列的82680。

其中,面向智能手机、AR/MR等核心智能设备的82885,在继承了第一代芯片的性能优势后,陈振骐谈道,82885几乎在所有方向上都做了提升。82885集成了纽瑞芯自研的私有协议,实现了抗室内多径环境的性能提升,在测距、测角精度、3D感知、雷达感知、安全性上都有大幅提升,并且集成了基于开源指令集架构RISC-V的MCU。

面向IoT场景的82680,是纽瑞芯产品线中600系列第一颗具有三接收通道的产品,陈振骐透露,对于IoT设备的客户来说,他们在应用UWB芯片时需要整体的系统配合。82680可以实现更多接收、更高的集成度,能够极大降低这部分客户的开发难度,并同步推进其产品的研发节奏。

去年9月,纽瑞芯发布第一代大熊座系列芯片之际,就公布了芯片路线图,至今其7款芯片均已实现量产。其中包括了全球第一款AiP(Antenna in Package)UWB芯片81633,这款芯片集成了天线,能降低开发难度,使得企业实现0硬件开发门槛,以及国内首款真正车规UWB芯片81750/730,采用了车规标准进行设计、生产、封装、测试和质量管控。此次,其芯片路线图也再次伴随着新的市场需求变化更新。

2024年底2025年初,纽瑞芯将推出三大系列的下一代产品,800系列将以一年一代的速度推进技术革新,700系列的第二代产品将于2024年底2025年初形成量产,600系列会做更多的产品分化,对多样化的IoT设备应用场景形成更好支撑。

二、室内测距、测角性能翻番,全集成高性能MCU

总体来看,大熊座2.0相比于1.0的性能提升远不止于此。对于真正的终端客户而言,UWB技术的进步、性能的提升固然重要,但他们感知度更高的可能是基于UWB技术的应用是否便捷,是否能真正解决生活中的痛点,这也正是纽瑞芯持续提升其产品性能的动力。

首先是系统级别的性能全面提升。在测距、测角的精度、范围方面,纽瑞芯2.0 UWB芯片相比1.0的参数都有了不止两倍的提升。

大熊座2.0芯片测距精度从1厘米提升至0.5厘米,事实上,在测试中,纽瑞芯2.0 UWB芯片90%以上的测距误差都在±0.5厘米以内。并且,三路接收的设计使得单点测角的稳定性标准差从1度提升至0.5度,同时实现全空间测角和定位。

测距范围中,大熊座2.0芯片从100米提升到了300米,并且这一测试数据是基于室外复杂场景,采用主模式测试。陈振骐解释说,一些UWB芯片用低速率测量通信距离时,可以获得距离的扩展。

此外,纽瑞芯2.0 UWB芯片延续了对1.3GHz大带宽的支持,信号、射频性能上均实现了提升。

在生态建设方面,纽瑞芯也满足了更多样化的标准。今年年初,工信部无线电管理局发布了《超宽带(UWB)设备无线电管理规定(征求意见稿)》,将UWB芯片的频谱范围限定到IEEE的Ch8、9、10、11内,对代码提出了更高的要求。对于纽瑞芯而言,其UWB芯片完全符合新国标,并且在性能上还有进一步的优化空间。

同时其芯片实现了CH9、11的互联互通互操作,这就意味着终端设备厂商在使用纽瑞芯UWB芯片开发新的产品时,可以和已有的UWB终端产品实现无缝匹配,使得不同场景客户在应用UWB芯片时,选择的限制更小。陈振骐透露,企业在构建UWB产品生态上,只要有包含纽瑞芯UWB芯片的一款终端设备存在,也能实现更好的测距、测角精度及雷达感知性能。

大熊座2.0芯片均在片上集成了200MHz高性能MCU,除MCU子系统IP,其余主要IP均为纽瑞芯自研。高性能MCU采用RISC-V指令集,具有很好的扩展性,陈振骐谈道,RISC-V指令集是开源开放的,除了技术的自主可控外,也能支撑纽瑞芯未来技术的扩展。并且,通过工艺升级和设计提升,纽瑞芯2.0芯片面积减少了25%,动态功耗减少50%,接收机灵敏度提升2dB,达到了-98dBm,雷达灵敏度达到-133dBm。

对于实际应用的客户而言,纽瑞芯2.0芯片的MCU和子系统可以支撑各种UWB应用和多种外部接口,实现不同场景连接。

高性能背后,纽瑞芯UWB芯片结合更多的后端优化、前端设计实现了极致的能效比,为UWB芯片在一些低功耗场景的应用提供了很好的功耗表现。

室内定位中,无线通信技术的一大挑战就是多径环境。为了应对这一难题,纽瑞芯自研了针对UWB的光跟踪时域室内模型,模拟两层楼结构的简单模型,能计算和预测室内多径环境,并实现算法优化。纽瑞芯抗多径性能提升,可以在停车场多点定位、码头大批量集装箱、工厂矿业复杂集群、大流量智能闸机等复杂室内外场景实现应用。

此外,UWB技术在高精度测距、安全性方面性能提升,但实际场景中往往需要蓝牙唤醒、接收,纽瑞芯首创了超低功耗唤醒接收机WUR,可以实现和蓝牙比拟的效果,唤醒接收机的待机平均功耗为30-100uA,唤醒延时为0.5-2s。在具体的使用场景中,纽瑞芯对唤醒进行了编码,可以同时唤醒所有设备,也可以唤醒一组设备等。

从芯片性能、工艺设计、生态支持等,纽瑞芯大熊座1.0到2.0芯片均实现了提升,这都源于其对UWB芯片市场的准确、清晰定位,也源于纽瑞芯以满足客户需求为己任的决心,陈振骐谈道,近两年,纽瑞芯正在补齐团队人员,增加了市场方面的员工去加强与客户之间的沟通交流。UWB技术即便处于快速增长期,但其体量和应用落地成效是无法和其它成熟技术比拟的,因此更需要芯片厂商和终端应用客户的交流。其中,纽瑞芯在与众多企业客户的交流中,从其真正痛点里挖掘更多深入的需求,通过技术的创新来推动UWB技术的应用、场景扩展。

在这背后,以纽瑞芯为代表的芯片玩家推动技术升级、应用厂商拿到芯片快速应用落地产品、终端用户对UWB技术的感知度更高,这样完整的闭环形成才能加速这一产业的快速、健康发展。

三、正向全自研路线,“重研发”基因带飞应用落地

作为其中的芯片技术研发商,其芯片性能提升的效果、产品迭代的速度一定程度上会对应用端设备的推出产生影响。

因此,构筑自身的技术护城河至关重要。在创立之初,纽瑞芯就明确了坚持正向全自研技术路线。陈振骐谈道,UWB芯片技术只有创新才能产生真正的价值。打造更优质、并且能全面超越国际主流厂商的产品,纽瑞芯的新技术、新产品才能生生不息。

因此,纽瑞芯从最基础的底层架构开始不断UWB芯片的正向研发,一步步实现芯片性能的提升与技术上的领先性。这可以从纽瑞芯的技术研发历程中明显感受到。

2022年9月第一代大熊座芯片发布,这也是纽瑞芯从0到1突破的关键节点。

其第一代产品的性能表现拿下多个业界领先。陈振骐列举了第一代芯片的数个优势,在所有已量产的UWB芯片中,纽瑞芯率先实现了最大的1.3G接入带宽和4G的高采样率,首次实现1cm的定位精度、100米以上的测距范围、1度的测角精度、3D定位等等。

这也正是纽瑞芯坚持技术突破的成果表现,在“重研发”的公司基因加持下,将UWB技术的创新与市场的核心需求相结合。同时,纽瑞芯的产品实现了从UWB芯片层到应用层在全生态、全模式上的支持。

依托于技术在市场上快速铺开的态势,纽瑞芯的产品版图也逐渐完善,除了智能手机和IoT设备外,纽瑞芯也是少数几家拥有单独车规线的UWB芯片厂商。

陈振骐谈道,纽瑞芯一直在加强和UWB芯片应用端客户的交流,在看到客户真正痛点的同时,对UWB芯片有更清晰的认知,与客户达成共识。目前,纽瑞芯已经和超百家客户达成合作,今年有10-20个产品形成量产。

可以看出,面对庞大的蓝海市场,国产UWB芯片企业已经开始崭露头角。

结语:产业爆发将至,打造技术护城河是关键

汽车的智能化趋势明显、AR设备市场处于快速成长期……这些UWB技术的主要应用场景释放出的诸多积极信号,都使得UWB芯片的应用落地距离爆发更进一步。

但这背后离不开的是其芯片底层技术的迭代,能跟上应用市场的需求与变化。以纽瑞芯为代表的国内UWB芯片创企在这之中扮演着重要的角色,其必须具备坚实的技术积累,才能抓住每一次市场爆发的风口,游刃有余的迅速拿出产品,在解决用户核心痛点的同时让UWB技术一步步成为这些设备的标配,才能继续探索其的创新落地场景。

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智东西

这家伙很懒,什么描述也没留下

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