第三方激光雷达ASIC方案，能改变行业格局吗？

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）在激光雷达行业的早期，由于需要大量的信号处理，包括控制电机、脉冲生成、激光发射、接收器控制、滤波、点云生成等，以及考虑到产量以及成本的限制，普遍是基于可编程的FPGA进行系统设计。
 
而近年随着激光雷达市场的爆发式增长，激光雷达降本的节奏加速，我们也看到激光雷达有自研芯片的趋势，包括接收端的SPAD和处理端的SoC或ASIC，逐渐放弃了FPGA。但自研芯片也意味着高成本，目前只有行业头部企业有能力投入自研ASIC，更多激光雷达企业由于ASIC高昂研发投入的限制，难以突破成本与性能的天花板。
 
而最近，宇称电子发布了一款专为激光雷达设计的8通道多阈值ASIC芯片——MPA2083，该芯片首次将多通道、多阈值、多回波探测、双边沿采样等激光雷达ASIC核心技术高度集成于单颗芯片之中。
 
该ASIC芯片能够将激光雷达探测部分的BOM成本降低80%以上，体积减小50%以上，大幅降低激光雷达厂商成本。同时宇称电子为全行业提供开放、标准化的SiPM+ASIC技术平台，极大缩短新产品开发周期，打破ASIC私有化造成的垄断。

 
MPA2083拥有8通道独立处理能力，每个通道配备独立4档可选增益；每个通道集成4个阈值比较器和4个高精度TDC (时间数字转换器)，可对4个比较器输出的8个边沿时间进行数字化；通过多个高速串行差分接口传输测量数据；兼容主流商用SiPM传感器，并对宇称电子自有SiPM（MPT081, MPT0161）及滨松（Hamamatsu）SiPM进行了全面性能优化。
 
据介绍，单颗MPA2083即可替代超过100颗传统分立器件，显著降低系统复杂性及对高算力资源的依赖，FPGA等主控资源降本释放。
 
宇称科技认为，SiPM+ASIC是成本与场景的黄金平衡。激光雷达整机成本与线数呈正相关，但是单线的成本两者有着不同的相关性。在200线以内，基于ASIC架构的SiPM方案（如MPA2083平台）具有显著的单线成本优势。SPAD方案在更高线数具有成本趋势优势。
 
另外，从应用场景契合度角度来看，64线-128线激光雷达在L2+智能辅助驾驶场景下已覆盖 90% 功能需求（如AEB、高速NOA），无需盲目追求高线数，更高线数对远距目标检测的增益有限（受激光功率、信噪比等限制），反而会带来算力算法成本指数级增高。
 

 
据介绍，SiPM+ASIC天然具备通过插值算法还能获得更高等效线数的“超分辨率”能力，这也是该方案的优势之一。实际通过深度学习，128线物理参数的SiPM+ASIC方案可以实现等效400线的效果。
 
目前，车载激光雷达市场呈现三足鼎立的格局，受限于规模，二线激光雷达厂商成本越来越难与头部厂商竞争。
 
几年前，有激光雷达行业资深人士表示，做ASIC芯片的前提是产品足够成熟，架构锁定，然后再芯片化，否则架构一变，芯片就需要重新来过，得不偿失。而宇称科技作为第三方芯片厂商，这次推出的ASIC+SiPM方案则是开辟了一个新赛道，除了适配自家的SiPM产品，也能对其他厂商的SiPM产品进行优化，给了下游激光雷达厂商更丰富的选择，同时也具备了ASIC的成本优势和高效率优势。
 
值得注意的是，此前图达通已经宣布与宇称电子合作开发车规级激光雷达ASIC芯片。而这种模式能否改变当前激光雷达行业的格局，我们也会继续观察更多下游厂商对此的接受度。