英飞凌官宣重组计划，曝苹果在设计2nm芯片：遥遥领先对手

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传感新品

【南通大学：研发双功能可穿戴传感器同时检测汗液乳酸和温度！】

用于无创、实时检测汗液乳酸的可穿戴传感器在医疗保健和运动生理反应领域具有深远的意义。

南通大学于春梅和吴增强 提出了一种可穿戴的电化学传感器，该传感器具有金纳米电极阵列，通过将乳酸氧化酶(Lo x )封装在壳聚糖(CS)水凝胶中，在纳米多孔聚碳酸酯(PC)膜上制备，用于同时检测体温和汗液乳酸。所提出的传感器具有13天的长期耐用性，在较宽的线性范围(0.01-35 mM)和较低的检测限(0.144 μM)内对汗液乳酸的检测具有更好的选择性。

研究要点

要点1. 作者提出了一种新的柔性传感器，该传感器具有金纳米电极阵列，通过将乳酸氧化酶(Lo x )封装在壳聚糖(CS)水凝胶中，在纳米多孔聚碳酸酯(PC)膜上制备。柔性金纳米多孔电极不仅增加了电极面积，而且提供了一个纳米受限空间来加速LOx的催化反应，并控制LOx表面的底物浓度以减少底物抑制。汗液被吸收层吸收被引入具有包封LO x 的水凝胶层中，其中汗液的乳酸盐被分解为过氧化氢和丙酮酸盐。汗液中乳酸的浓度可以通过过氧化氢的电化学信号来确定。

要点2. 基于传感器在不同温度下对不同浓度乳酸盐的响应电流，建立了多元线性回归(MLR)模型，校正温度对响应电流的影响。作者首先建立了温度和汗液通过传感器的跨膜电流之间的关系，该关系使用两个Ag/AgCl电极进行测量。基于这种关系，可以通过传感器的跨膜电流值来获得相应的温度。随后，通过将体温与汗液乳酸的反应电流相结合，能够使用MLR模型获得校正的汗液乳酸浓度。

要点3. 所提出的传感器具有13天的长期耐用性，在较宽的线性范围(0.01-35 mM)和较低的检测限(0.144 μM)内对汗液乳酸的检测具有更好的选择性。该传感器已经成功地使用依赖于温度的跨膜电流和传感器对汗液乳酸的响应电流同时感测汗液乳酸和温度。传感器和高性能液相色谱仪在乳酸盐检测方面没有明显差异。

研究图文

图1. LO x @CS PC传感器的电化学表征与乳酸测定最佳条件的探索。

图2. LO x @CS PC传感器的性能。

图3.（A）LO x @CS PC传感器对干扰的浓度是乳酸盐的10倍的安培响应。（B）LO x @CS PC传感器的电流响应随时间的变化(底物浓度：17.5 mM乳酸)。（C）LO x @CS PC传感器不同的测试时间对17.5 mM乳酸的响应。（D）5个LO x @CS PC传感器对17.5 mM乳酸的响应。

图4. LOx@CS PC传感器的身体测试结果。

传感动态

【长城汽车与禾赛科技达成战略合作 共推多款激光雷达项目落地】

2月29日，禾赛科技宣布与长城汽车达成战略合作会议，双方就高性能激光雷达的量产合作达成了共识，在现有AT128激光雷达定点的基础上进行技术合作升级。长城汽车旗下的多款全新乘用车型将搭载禾赛多款ADAS激光雷达，预计今年将陆续上市。此外，双方还计划基于禾赛新一代平台下的超高性能激光雷达技术展开合作，共同探索智能驾驶的前瞻领域。

 

长城汽车总裁穆峰表示：“禾赛科技在全球激光雷达领域表现亮眼，其产品无论是在性能、稳定性还是可靠性方面，市场有目共睹。未来，期待与禾赛合力探索激光雷达的多场景应用，力争打造国内首屈一指的智能驾驶系统，以满足行车安全为核心，通过充分发挥双方的优势和资源深度协同，推进更多合作成果落地，创造更多用户价值，最终携手实现中国品牌‘走出去’的共同目标。”

禾赛科技CEO李一帆表示：“长城汽车深耕智能驾驶技术多年，依托森林生态体系，引领行业发展。禾赛非常荣幸能与长城汽车达成战略合作，以对激光雷达硬件及感知技术的深刻理解、全球领先的产品实力以及丰富的量产经验，为其智驾系统注入更高精度的感知能力，赋能智驾功能高速迭代，并在更多车型上落地。届时，长城旗下更多高端、安全、智能的产品也将惠及全球的消费者。”

【新华网专题报道：高德红外摘“芯”记】

能见度不到100米的浓雾天气里，一架无人机腾空而起。通过机上红外探测系统，公安交管部门能清晰“看到”高架桥上缓行的车流，并有针对性地作出决策。

在物理学中，凡是高于绝对零度的物质，都会依据温度的不同对外辐射电磁波。利用这一特性，红外探测技术成为突破人类视觉障碍探测物体的利器。高灵敏度、高可靠性、高分辨率的红外探测核心器件更是各国角逐的焦点。

20多年来，武汉高德红外股份有限公司（以下简称“高德红外”）从零起步、不等不靠、勇往直前，成功研制出拥有完全自主知识产权的红外探测器芯片。

十年磨一“芯”

位于武汉的中国光谷，新春开工正忙。高德红外终端生产线上，身穿静电服的工作人员正在调试一款观瞄型热成像夜视仪。透过生产线测试屏幕，只见影像正随温度变化，呈现出不同亮度和色块。

“你看，脸部整体高亮，但戴眼镜的地方就偏黑，这是因为散发的能量温度不同。”高德红外董事长黄立介绍，红外探测器芯片可以把肉眼不可见的红外线，转化为光电信号和成像，帮助人们更好洞悉身边环境。“这款夜视仪很受户外爱好者青睐，很快将出口海外。”

作为红外行业领军企业，高德红外年产各类红外产品150多万台，销往全球70多个国家和地区。在民用热成像市场的占有率居中国第一、全球第二。这些放在十多年前，简直是难以想象。

高德红外成立之初主要用进口芯片组装工业用红外测温仪。由于国外出口管制，长期以来，中国企业只能进口最低端的芯片，且数量少、价格高、交货周期长。“卖给你的芯片连售后都没有，你爱要不要。”黄立说，即便这样，2008年高德红外还是遭遇进口芯片断供。

“芯片就是‘心脏’，没有它，企业的命运就掌握在别人手里，随时可能死亡。”黄立逐渐意识到，关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。于是，高德红外开启了漫漫“追芯”路。

“从零起步，任何一个技术难点都会让你‘卡壳’。”2009年入职高德红外的中国科学院上海技术物理研究所博士周文洪说，氧化钒是制造红外芯片的基本原料，它的配比及加工时的温度、气压等直接关系芯片性能。没有技术参考，科研人员只能“硬刚”，“耗时2年多、1000多次试验，相关问题才得以攻克。”

缺技术，就翻遍资料文献寻找蛛丝马迹；缺设备，就借用外地专业院所机器开展样品研发；缺材料，就托人东挪西借，有一点用一点；缺资金，就提高研发经费投入强度，将上市募资全部用于研发……

历经9年多时间、投资近20亿元、突破数百项技术难题和数千项工艺难关，高德红外自主研发的高性能制冷单色百万像素红外探测器芯片于2017年成功面世，2018年实现量产。这一国产红外芯片的问世，直接将同类型进口产品价格拉低50%以上。

攀登无止境

走进高德红外产品展厅，几十款大大小小、形状各异的红外探测器映入眼帘。它们有的只有指甲盖大小，却集成了传感器等重要设备；有的被厚重金属外壳包裹，可适应零下200摄氏度的极端工作环境；有的可装载在其他设备上，能够高灵敏度、全天候、全被动工作……

一款款红外探测器，展示了高德红外的技术实力，更彰显着企业坚定自主创新、把科技命脉牢牢掌握在自己手中的决心。

黄立介绍，高德红外在生产出单色百万像素红外探测器芯片时，少数国家已掌握双色百万像素红外探测器芯片技术，我国在此方面与之差距明显。

红外芯片要实现从“单色”到“双色”突破，并非易事。高德红外芯片研发负责人刘斌介绍，红外芯片要通过读出电路，将光转化成电子后，采集放大并以视频格式输出。这需要电路与芯片互联互通。一个双色芯片有130多万个像素，每个像素都有一个焊点，要在蚕豆大小的芯片上制备如此密集的焊点并确保互联互通异常困难。

刘斌说，焊接双色红外芯片的倒装焊接机精度要求在1微米以下，而当时国内只有3微米左右倒装焊接机，且无法进口高精度设备。高德红外研发人员只好不停地试验、总结、修改方案。最终，一举攻克了让130多万个像素点连通率达99.99%以上的微组装技术难题。

从单色百万像素芯片到双色百万像素芯片，高德红外瞄准国际领先技术的脚步从未停歇。目前，该企业已搭建起非制冷探测器、制冷型碲镉汞及二类超晶格3条完全自主可控的批量生产线，具备多种型号探测器芯片的研制生产能力。公司核心器件技术水平已与西方国家第一梯队持平，并成功实现核心器件全面国产化。

融合再跨越

2月22日15时02分，武汉东湖新技术开发区，一架无人机在空中巡查发现，雄楚大道高架往关山大道方向的匝道有车辆因道路结冰陷车，导致拥堵。公安交管部门随即派出警力铲冰除雪，15时20分，道路恢复畅通。

“这架无人机之所以如此精准，因为它有双‘高清红外眼睛’。”武汉市公安局东湖新技术开发区分局相关负责人介绍，借助实时回传的高清红外画面，指挥中心能够全天候掌握道路结冰、交通拥堵等路况信息，进行科学决策。

正是因为中国自主红外芯片的突破，红外热成像技术才大范围普及。目前高德红外部分型号的红外芯片成本已降到几百元，随着红外核心芯片小型化、低成本、高可靠性、大批量生产的实现，红外科技产品迎来飞入寻常百姓家的契机，也为千行百业的迭代更新带来更大的想象空间。

自动驾驶集成红外模块，可穿透黑暗、雨雾精准发现行人，保证驾驶安全；智能空调集成红外模块，可根据人员数量、方位、姿态调节风向风速，既节能又精准；电力线路检测整合红外模块，可更快发现温度异常和隐患，提高检测精度和效率……高德红外的探测器已被广泛应用于人体测温、工业测温、安防监控、消防救援、户外运动、自动驾驶等领域。

当前，高德红外正全面打造红外“芯”平台战略，围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链。通过不同行业、企业间优势互补、资源共享，推动红外技术的规模化、多样化、普及化和消费化，共同打造红外生态圈。

“有人跟我说，红外芯片研发是国家的事，民企没必要折腾，但事实证明，掌握核心技术，实现自立自强，每个人都义不容辞。”黄立说，正是由于坚持不懈地推进自主创新，高德红外才取得了今天的成绩。

“没有做不到的，只有想不到的。”在高德红外园区中心花园里，镌刻着这样一句话，往来员工会不由自主地抬头看看。“每一代人都有自己的机遇，我们不能辜负这个伟大的时代。”不少员工如是说。

【英飞凌官宣重组计划】

当地时间2月28日，英飞凌在官网宣布，为实现有雄心的增长目标，英飞凌科技股份公司正进一步强化其销售组织。

新闻稿指出，自3月1日起，英飞凌的销售团队将围绕三个以客户为中心的业务领域进行组织和重建：“汽车业务”、“工业与基础设施业务”以及“消费、计算与通讯业务”。分销商和电子制造服务管理（DEM）销售组织将继续负责分销商和电子制造服务（EMS）领域。

英飞凌指出，新的组织结构将以客户的应用需求为中心，进一步发挥该公司全面、多样化产品组合的潜力。这些新的组织结构将在全球范围内部署，同时优化区域布局。

英飞凌科技首席营销官Andreas Urschitz表示：“受到创新速度和更快上市时间的影响，客户的期望也随之迅速演变。英飞凌通过简化客户接口，将相关产品和应用专业知识带到客户端，是帮助客户取得成功的理想选择。”

简洁的重组方法将帮助客户更便捷地获取英飞凌的完整产品组合，并通过提供来自不同事业部的互补产品来满足客户的特定需求。此外，此次重组将减少英飞凌客户的接口数量，有助于缩短英飞凌半导体和解决方案支持的研发项目的上市时间。

了解到，英飞凌在本月早些时候下调了对于2024年的业绩展望。由于工业客户半导体需求普遍下滑，英飞凌将2024年的营收预期调至155亿~165亿欧元，低于此前165亿~175亿欧元的预期。海外分析师平均预期的营收数据约为168亿欧元。由于工业领域的电源、传感器芯片销售额明显下降，英飞凌预计第二季度会更加不乐观，工业业务销售额将降至36亿欧元，低于分析师平均预期的40.6亿欧元。

【曝苹果在设计2nm芯片：遥遥领先对手】

2月29日消息，据媒体报道，目前苹果已经在设计2nm芯片，芯片将会交由台积电代工。

据悉，台积电2nm工艺将在2025年下半年投入使用，与3nm工艺相比，2nm在相同功耗下性能提升10%-15%，在相同速度下功耗降低25%-30%。

资料显示，苹果是第一家推出3nm芯片的厂商，目前A17 Pro、M3系列芯片都是基于3nm工艺制程打造。PS：下半年登场的高通骁龙8 Gen4和天玑9400也会采用3nm工艺。

改用3nm芯片后，iPhone的GPU性能提高了20%，CPU性能提高了10%，神经网络引擎速度提升了2倍。

展望即将到来的2nm时代，苹果也将会是第一家尝鲜2nm的公司，目前台积电正在建造2座工厂，用于2nm投产，第三座工厂正在等待审批中。

值得注意的是，在2nm之后，台积电在预研1.4mm工艺，最快会在2027年问世。

【一文带你了解毫米波雷达】

一、毫米波雷达简介

（一）定义

雷达是英文 Radar 的音译，源于 Radio Detection and Ranging 的缩写，原意是“无线电探测和测距”，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。毫米波雷达是指一种工作在毫米波频段（millimeter wave）的雷达传感器。

国际电信联盟（ITU）发布的《无线电规则》（2020 年）和我国《无线电频率划分规定》中，将无线电频率在 30-300GHz 的频段（波长 1-10mm）称呼为毫米波频段。

无线电及毫米波频段划分图

目前国内使用的 24GHz、60GHz、77GHz、80GHz 等雷达产品统归为毫米波雷达。

（二）基本特性

作为雷达系列中的高频段产品，毫米波雷达具有频带宽、波长短、大气传播损耗较大等基本特性，各特性对应的优缺点概括如下图所示。

从上表可以看出，毫米波雷达具有显著的实用优势，但需要说明的是，我们并不是否定其他传感器的作用，毫米波雷达的大气传播损耗较大，适用于近距离场景，而在远程和超远程应用中，微波雷达仍然是探测目标的主力军。微波、毫米波、红外、激光等系统的作用应该是互补的、缺一不可的。

（三）核心功能

毫米波雷达的核心功能包括测距、测速、测方位角、微动探测和4D 成像等，通常雷达系统是通过同时测量2-3 个功能参量而构成一个应用产品。图表列举了每种功能的典型应用及功能介绍。

（四）基本原理

毫米波雷达三个基础的系统功能为距离测量、速度测量和角度测量。以 FMCW 雷达系统为例，其基本功能实现原理为：

1、测距原理

FMCW 毫米波雷达的测距主要是利用发射信号和回波信号之间的时延 td，结合毫米波传播速度 c、以及目标和雷达的相对速度 v 推算出毫米波雷达和检测目标的相对距离 R 。

毫米波雷达具有较高的距离分辨率和测距精度，且可以通过后端算法实现毫米级的精确测距。

毫米波雷达测距能力与发射功率、天线增益、天线波束角和物体反射截面积等因数有关。通常发射功率越大，天线增益越高、天线波束角越窄以及物体反射截面积越大，雷达能够检测到的有效回波就越强，测量距离就越远。

2、测速原理

FMCW 毫米波雷达通常是利用多普勒效应来确定目标的径向速度。当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机频率。

毫米波雷达测速范围和目标运动方向有关，目标靠近雷达做径向运动，目标速度为负；目标远离雷达做径向运动，目标速度为正。测速精度数据取决于信噪比（衡量雷达接收信号质量的单位）。信噪比高不高，是衡量毫米波雷达的目标检测性能是否强大的根本参数。

3、测角原理

关于毫米波雷达目标方位角的测量，是通过并列的接收天线收到同一目标反射的雷达波相位差计算得到目标的方位角。原理如下图所示：其中方位角可以通过两个接收天线 RX1 和 RX2 之间的几何距离 d 以及两天线收到雷达回波的相位差 b 通过简单的三角函数计算得到。

在角度测量中，毫米波雷达可以通过MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）天线阵列增加系统虚拟孔径，进而获得更高的分辨率。

（五）系统组成

毫米波雷达系统主要由天线、射频前端组件、数字信号处理器和雷达控制电路等组成。

射频前端组件：负责毫米波信号调制、发射、接收以及回波信号的解调。单片微波集成电路（MMIC）大大简化了雷达系统结构，集成度高、成本低且成品率高，更适合于大规模生产，是目前主流的毫米波雷达射频前端组件集成方式。

数字信号处理器：通过嵌入不同的信号处理算法，提取从前端采集得到的中频信号，获得特定类型的目标信息。毫米波雷达的数字处理主要算法包括：阵列天线波速形成和扫描算法、信号预调理、杂波处理算法、目标检测 / 测量的算法、目标分类与跟踪算法以及信息融合算法。数字信息处理是毫米波雷达稳定性、可靠性的核心。

天线：可以发射和接收毫米波，是毫米波雷达的重要部件，体积小，通常集成在 PCB 板上，按照天线模式可分为远程雷达（开口约 30°，200m）、中程雷达（开口约 60°，100m）和近程雷达（开口约 120°，30m）。

控制电路：根据信号处理器获得的目标信息，结合雷达终端动态信息进行数据融合，最终通过主处理器进行智能处理，对雷达终端前方出现的障碍物进行分析判断，迅速做出处理和发出指令，及时传输给报警显示系统和制动执行系统。

二、毫米波雷达应用

（一）应用范围

毫米波雷达应用范围涵盖车规级、工业级、消费级和医疗级四类。主要应用场景如图所示。

汽车级应用是毫米波雷达最早的商用场景，同时也是当前毫米波雷达最大的应用市场；工业级应用主要包括智能交通、安防监控、智能装备、智能楼宇、工业测量等领域，应用场景最为广泛，同时具备附加值高的特点；消费级应用主要包括智能家居、智慧康养、消费电子等，是近两年兴起速度较快、关注度较高的新兴应用领域，未来具有较大的发展潜力。

（二）使用频率

毫米波雷达有24GHz、60GHz、77GHz、80GHz、120GHz 等频段产品。目前，国内常用的毫米波雷达频段为24GHz、60GHz 和 77GHz 这三个频段。24G 毫米波雷达在各方面性能比较成熟，且成本较低，适用的领域会更广，例如交通、安防、智能家居、康养医疗等等；77GHz 毫米波雷达在精度上相比 24GHz 更高，主要应用于汽车领域，且应用规模已超过 24GHz。

（三）工作体制

根据辐射电磁波方式不同，毫米波雷达主要有脉冲体制以及连续波体制两种。其中连续波又可以分为 FSK（频移键控）、PSK（相移键控）、CW（恒频连续波）、FMCW（调频连续波）等方式，图表中对比了不同工作体制的优势和不足。

 

目前，连续波体制中的调频连续波 FMCW 是主流方案。调频连续波是连续发射调频信号，以测量距离、角度和速度等。调频连续波不仅能同时测出多个目标的距离和速度信息，还可对目标进行连续跟踪。相对其他电磁波雷达，调频连续波雷达的发射功率较低、且成本较低，被毫米波雷达厂商广泛使用。

（四）竞品对比

毫米波雷达具有探测性能稳定、作用距离较长、环境适用性好等特点。与超声波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。各类传感器的优缺点如图表所示。

审核编辑 黄宇