对比ZF和特斯拉的4D毫米波雷达设计，国产4D毫米波雷达迅速崛起

博世和大陆汽车在3D毫米波雷达时代垄断了中国前向毫米波雷达市场，但在4D时代风光不在，国产品牌强势崛起，其中最强的莫过于芜湖森思泰克。

2023年2月8日，森思泰克2片级联4D成像雷达STA77-6全球首发量产车型——理想L7正式发布上市。这成为国产4D成像雷达产品在乘用车前装市场的重要里程碑事件，森思泰克也成为国内先发落地两片级联4D成像雷达量产上市的企业。此前，森思泰克4片级联4D成像雷达STA77-8已搭载长安深蓝SL03车型量产上市。不仅是森思泰克，华域汽车、吉利系的福瑞泰克、比亚迪的弗迪科技、经纬恒润、纳瓦电子、德赛西威都在开发4D毫米波雷达，并且很快就会进入量产阶段。

森思泰克STA77-8的设计与ZF的4D毫米波雷达近似，但目前还未拿到STA77-8的拆解，因此拿ZF 4D毫米波雷达与特斯拉做拆解对比。

4D毫米波雷达背后的主要推手是德州仪器（TI），TI的毫米波雷达芯片AWR2243性价比极高，绝大多数4D毫米波雷达都采用AWR2243，其采用161脚FC-BGA封装，方便硬件设计以及可以使用稍微廉价的PCB，内置自标定和自检。同时，德州仪器提供完整的解决方案，让4D毫米波雷达门槛大幅度降低，不少整车厂都有能力自己开发4D毫米波雷达，特斯拉最为典型。特斯拉也是使用的AWR2243，与国内厂家并无差别。

TI AWR2243简介

AWR2243最高支持到140度，这是德州仪器强大之处，一般支持到105度就已经算合格，125度就算非常优秀了。

NXP 4D毫米波雷达收发器TEF82XX参数

性能而言，NXP毕竟是老牌射频大厂，性能略好一点，但德州仪器也有一些强的地方比如最高带宽是5GHz。此外，NXP的封装是比较少见的eWLB封装，性能较好，但价格不低。AWR2243的价格在18-20美元之间，量大可以再低一点。

TI AWR2243内部框架图

图片来源：德州仪器

NXP 4D毫米波雷达框架图

图片来源：恩智浦

ZF 4D毫米波雷达射频PCB板

图片来源：浙商证券

ZF 4D射频板

图片来源：浙商证券

ZF用了4片AWR2243级联，上下为接收天线，共16个，左右和中间是发射天线，共12个。

特斯拉4D毫米波雷达射频板，仅用两片AWR2243，仅有48虚拟通道，性能只有ZF的1/4。8个发射通道中，2和3通道天线间距明显小于其他通道，间距小波束宽增益低角度分辨率低，适合近距离扫描，可用于解角度模糊。4到8通道均匀稀疏，加上1通道，间距大波束窄增益高角度分辨率高，适合远距离扫描，但存在角度模糊。ZF的发射和接收天线都比特斯拉多，无需这种选择性设计，无论远近性能都比较好。

ZF数字处理板

图片来源：浙商证券

特斯拉的数字信号处理板

特斯拉和ZF都是用AMD（Xilinx）的芯片做信号处理，特斯拉是XA7Z020-CLG400ABX2209，ZF是XAZU3EG。

ZF XAZU3EG参数

XAZU3EG包含4核心A53，双核心R5，还有一个简单的NEON单精度浮点运算器，一个MALI-400的GPU，154350个逻辑单元，360片DSP。至少可以达到ASIL-B级。

特斯拉用的XA7Z020参数

特斯拉用的XA7Z020参数，跟ZF的XAZU3EG相比差距巨大。XA7Z020仅有两个A9核心，没有实时系统的R核心，估计连ASIL-A级都无法做到。仅有85K逻辑单元，没有GPU，DSP只有220。XA7Z020于2014年推出，在当时算比较先进的。

存储方面，ZF使用了两片美光的MT53E128M32D2DS-053 AUT:A。

这是车规级的LPDDR4，单片容量4Gb。

特斯拉使用一片RAM存储，型号为MT41K64M16TW-107 AUT:J，代号D9TCG。

这是一片古老的DDR3，因为XA7Z020也很古老，连LPDDR4都不支持，只能用DDR3，容量也很小，只有1Gb，单论存储ZF是特斯拉的8倍，这也反证了，特斯拉的数据量远低于ZF。有一点特斯拉倒是挺先进的，特斯拉使用了Marvell的88Q1010以太网物理层芯片，而ZF则是CAN-FD和以太网双接口，CAN-FD最高传输速率5Mbps，而88Q1010则是100Mbps，可能是因为特斯拉运算方面都是以太网接口，实际特斯拉用CAN-FD足够。

如此对比，对特斯拉似乎不公平。ZF性能优秀，但成本远高于特斯拉，特斯拉更在意的是成本而非性能。不过，特斯拉一方面用了最先进的车载以太网，一方面用了2014年的芯片和极为少见的落后的DDR3，这就让人无法理解了。

无论是智能座舱还是智能驾驶，中国企业都站在最前沿，特别是智能座舱，中国企业显然是领军人物，大可不必妄自菲薄，中国的汽车技术特别是汽车电子已经是引领全球潮流的领军者。





审核编辑：刘清