Kunden setzen auf die 22FDX®-Plattform für die nächste Generation von Fahrzeugradar

von Mark Granger

Der zunehmende Einsatz und die Weiterentwicklung von ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) und anderen elektronischen Systemen im Automobil tragen dazu bei, Autos und Lastwagen sicherer und energieeffizienter zu machen und ihnen gleichzeitig ein höheres Mass an Autonomie zu verleihen. Als strategischer Partner der Automobilindustrie bietet GF mehrere Technologieplattformen mit zahlreichen Merkmalen an, die zur Entwicklung hoch differenzierter Lösungen für diese Anwendungen genutzt werden. 

Ein Beispiel dafür sind Sensoren. Verschiedene Arten von Sensoren - Kameras, Radar und Lidar - geben einem Fahrzeug die Augen und Ohren, die es braucht, um die Welt um sich herum zu verstehen, aber es sind spezielle Anwendungslösungen erforderlich, um Geräte zu entwickeln, die die besten Ergebnisse liefern. So stellt beispielsweise allein das Radar viele verschiedene Anforderungen, die von seiner Position im Fahrzeug, der erwarteten Reichweite oder Entfernung und der Auflösung der erkannten Szene abhängen.

GF bietet zahlreiche Lösungen an, um die Anforderungen der Hersteller von Radargeräten zu erfüllen. Die 40LP-Plattform von GF mit mmWave-Fähigkeit ist eine hervorragende Option für Sensoren mit kurzer und mittlerer Reichweite, während die 8XP-SiGe-Technologie von GF die Lösung ist, wenn die absolut beste Reichweitenleistung erforderlich ist.

22FDX®-Plattform gewinnt an Zugkraft

Die 22FDX 22nm FD-SOI-Plattform von GF für Automotive Systems-on-Chips (SoCs), die mmWave-Leistung und digitale Integration vereint, um ein hochauflösendes Radar bei 77 GHz und darüber hinaus zu ermöglichen, hat für die nächste Generation von Kfz-Radargeräten rasch an Bedeutung gewonnen. Dies ist der "Sweet Spot" für Kfz-Radar, da die Kombination aus erstklassiger HF-Leistung und hervorragender digitaler Integration die Bildauflösung und -genauigkeit deutlich verbessert.

Der Schlüssel zu ihrer Beliebtheit liegt darin, dass die 22FDX-Plattform eine hohe Leistungszusatzeffizienz (PAE) ermöglicht, d. h. sie bietet eine hohe Ausgangsleistung, auch wenn sie mit geringer Leistung arbeitet - ein entscheidender Vorteil, da der Gesamtanteil der Elektronik in Fahrzeugen weiter zunimmt. Die hohe PAE der Plattform reduziert das Wärmebudget und macht sie zu einer vielseitigen Lösung für den Einsatz im gesamten Fahrzeugchassis und in der Karosserie an Stellen, an denen die Wärmeleistung eine Schlüsselanforderung darstellt, wie z. B. bei Radarsensoren, die in Schaumstoffstoßstangen eingebettet sind.


Die 22FDX-Plattform von GF bietet Herstellern von Kfz-Radarsystemen erhebliche Vorteile gegenüber der herkömmlichen 28-nm-Bulk-CMOS-Technologie
Quelle: GF

Darüber hinaus hilft das umfangreiche 22FDX-IP-Portfolio, das GF und seine Partner entwickelt haben, um die strengen Anforderungen der Automobilindustrie zu erfüllen, den Kunden dabei, ihre Design- und Time-to-Market-Ziele zu erreichen und gleichzeitig Null-Ausschläge und Null-Fehler zu erzielen. Es ist über die AutoPro™-Lösungen von GF und die Zulieferer der Automobilindustrie erhältlich. Die Grundlage für alles ist natürlich das Werk 1 von GF in Dresden, Deutschland, wo 22FDX-Produkte hergestellt werden. Es entspricht vollständig den Qualitätsstandards der IATF 16949.

All dies hat dazu geführt, dass die Zahl der Aufträge von 22FDX an Automobilhersteller und deren Zulieferer drastisch gestiegen ist. Allein für das Kfz-Radar wurden fast 30 Testdesigns auf Multiprojekt-Wafern (MPWs) durchgeführt, und im letzten Jahr wurden drei weitere vollständige Produktdesigns begonnen. 

Die 22FDX-Plattform von GF entwickelt sich zur bevorzugten Technologie für die nächste Generation von Kfz-Radargeräten. Arbe Robotics ist der erste Automobilradar-Kunde, der bekannt gegeben hat, dass er mit GF zusammenarbeitet.
Quelle: GF

Foundry Referenzentwurf Proof Point

Dennoch sind viele potenzielle Kunden, die sich für die nächste Generation des Kfz-Radars interessieren, noch relativ wenig mit dieser Technologie vertraut. Sie reichen von Automobilherstellern und etablierten Zulieferern, die sich intensiver mit der Entwicklung elektronischer Komponenten befassen, bis hin zu einer wachsenden Zahl von Start-ups, die versuchen, eine Reihe innovativer und bahnbrechender Technologien auf den Markt zu bringen.

Um sie dabei zu unterstützen, hat GF ein foundry Referenzdesign für einen 77GHZ-Radar-Transceiver erstellt, das nicht nur die einzigartigen und überzeugenden Vorteile der 22FDX-Plattform veranschaulicht, sondern auch zeigt, dass AutoPro-Lösungen zu einer ausgezeichneten Korrelation zwischen selbst den komplexesten Schaltungsdesignmodellen und den darauf basierenden Bauteilen führen.

Der 22FDX-basierte Transceiver, der unter Verwendung des Referenzdesigns foundry hergestellt wurde, zeigte modernste Leistungsmerkmale für Radarsysteme der nächsten Generation. Dazu gehören ein Betriebsbereich von 76 GHz bis 81 GHz, ein Empfängerrauschen von 16 dB (bei 10 MHz) und eine maximale Ausgangsleistung von 13 dBm mit nur 2 dB Abweichung über einen Betriebstemperaturbereich von -20⁰C bis 125⁰C.

Dieses foundry Referenzdesign für einen 77-GHz-Radar-Transceiver, der mit der 22FDX-Plattform von GF hergestellt wurde, zeigt, dass es die Design-KPIs (Key Performance Indicators) mit einer hervorragenden Modell-Hardware-Korrelation erfüllt.
Quelle: GF

Silizium ist die Grundlage

Die Automobilelektronik ist ein wirklich spannender Bereich, der sich in einem noch nie dagewesenen Tempo entwickelt und verändert. Die Rechen-, Sensor- und Steuerungsleistung in Fahrzeugen nimmt weiter zu, während sich das Konzept des "intelligenten Autos" zur Realität entwickelt. Die AutoPro-Lösungen von GF bilden die Grundlage für die Siliziumtechnologie, die für diese Entwicklung erforderlich ist.

Mark Granger ist Vizepräsident für die Entwicklung des Automobilgeschäfts bei GLOBALFOUNDRIES.