2017年前后,一则消息在半导体圈子里炸开了锅:国内团队做出了一颗77GHz CMOS毫米波雷达芯片,而且是车规级的。在此之前,这个领域几乎是博世、德州仪器等国际巨头的专属领地,单颗芯片动辄几百美元,国内整车厂想给车装上前向雷达,成本压力大到令人窒息。
而这颗芯片背后的人,叫陈嘉澍。
故事要从2006年说起。当时还在卡内基梅隆做交换的陈嘉澍,拆解了一块博世雷达模块。那套系统用的是砷化镓工艺,性能出色但价格高昂,基本只有顶配豪华车型才负担得起。一个念头在他脑子里扎了根:能不能用成本低得多的CMOS工艺来实现同样的功能?导师对此并不看好,认为这条路走不通。
但他偏偏不信邪。闭关两个月后,他提出了一种先降频再放大的技术路线,论文发表后直接斩获富布莱特奖学金,奖金据估算约合两百万元人民币,足以覆盖后续博士阶段的全部开销。
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此后他进入伯克利攻读博士,师从知名教授Niknejad。那几年几乎长在实验室里。2009年,经历多次迭代后,第四版芯片终于测试通过。那篇成果论文不仅入选了半导体顶会ISSCC,还摘得Jack Kilby学生论文奖,截至目前被引用已超过一千次。
2013年博士毕业时,硅谷的邀约纷至沓来——百万美元级年薪、永久绿卡、独立实验室,条件优渥到几乎没有拒绝的理由。然而他的选择出人意料:据传他当场拒绝了所有合同,第二天就拖着行李箱奔赴机场。临走前,一位教授试图挽留,问他是否确定放弃这里的机会。他只说了一句话:我想让更多普通汽车也能用上雷达。
这话乍听有些理想主义,但对照他后来走过的路,每一步都在兑现。
2014年,上海张江,一间逼仄的办公室里挤着十几个人。启动资金捉襟见肘,进口测试设备价格离谱且遭遇供应封锁,海外供应商明确拒绝出售。团队被逼到墙角,想出了堪称草莽的办法——把家用冰箱搬进实验室模拟零下四十度的极寒环境,用烤箱充当一百二十五度高温测试设备。方法虽然简陋,却硬是撑过了五轮流片失败。
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数千万资金消耗殆尽,成果却迟迟不见,有人选择离开。那段日子里,陈嘉澍承受着巨大的压力——深夜独自盯着示波器,反复确认每一组数据,内心的煎熬可想而知。
转机出现在2017年。那颗CMOS工艺的77GHz单芯片终于面世,直接将同类产品价格拉低了约八成。过去一颗进口芯片要几千元,如今国产方案只需几百元。奇瑞率先搭载量产,比亚迪、理想、小鹏随后跟进。此后团队又接连攻克了AiP天线集成和SoC一体化设计,将客户的开发周期从一年压缩到三个月。
从技术角度看,博世早期采用的SiGe和GaAs方案存在功耗偏高、体积偏大的问题。而加特兰的CMOS路线在集成度上明显占优,功耗降低幅度约在三成以上,不过早期版本在噪声系数上与国际顶尖方案仍有一到两个dB的差距。
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这个短板在后续迭代中被逐步补齐。到2026年,加特兰芯片累计出货量已突破两千万颗,国内市场占有率超过三分之一。旗下天枢UWB芯片更在厘米级定位标准领域占据了重要话语权,产业链已实现反向输出,甚至在慕尼黑设立了研发站点。
回过头看,陈嘉澍做的事情,本质上就像把高端音响里昂贵的真空管换成了晶体管——材料更便宜、更适合大规模量产,但要调校出同等品质的效果,难度极高。他硬是啃下了这块硬骨头。
有业内工程师曾在行业论坛上感叹:过去被海外厂商卡脖子,现在反过来是他们主动寻求合作。
如今站在2026年回望,加特兰的Andes成像雷达方案已经在欧洲车企拿下定点项目。十年前那个连学费都凑得艰难的年轻人,如今他设计的芯片平均每三辆智能汽车里就有一颗。
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粗略算一笔账:以单颗芯片均价两百元、出货两千万颗计算,整条产业链节省的成本大约在四十亿元人民币。这些真金白银最终以更低的整车价格和更普及的安全配置,实实在在回馈到了消费者身上。
技术竞争归根结底是人的竞争。当年在机场拖着行李箱头也不回的那个身影,如今看来,正是中国芯片自主化进程中最值得铭记的画面之一。
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