회사 블로그 TI 오토모티브 레이더 공급: 4D 이미징 레이더, 레이더 처리 ECU, 위성/스트리밍 레이더

TI Automotive 레이더 공급: 4D 이미징 레이더, 레이더 처리 ECU, 위성/스트리밍 레이더

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.는 광범위한 조달 채널과 심층적인 조달 전문성을 바탕으로 고품질 공급 서비스를 제공하는 전자 부품 전문 유통업체입니다.

공급 장점:

브랜드 및 인증: 글로벌 전자 부품 유통업체로서 ISO 9001:2014 품질 경영 시스템 및 ISO 14001:2014 환경 경영 시스템 표준 인증을 받았습니다.

제품 범위 및 재고: 2백만 개 이상의 SKU를 보유하고 있으며, 마이크로컨트롤러(MCU), FPGA, AI 칩, 센서 및 전력 관리 IC를 포함하는 제품 포트폴리오는 다양한 '원스톱' 조달 요구 사항을 충족합니다.

품질 및 채널: 정품만 공급을 보장합니다. 500개 이상의 세계적으로 유명한 반도체 제조업체 또는 그 공인 채널과 파트너십을 구축하여 강력하고 신뢰할 수 있는 공급망 시스템을 구축했으며, 재고 입고 전에 엄격한 품질 검사를 수행합니다.

배송 및 서비스: 광범위한 재고와 글로벌 공급망 네트워크를 활용하여 주문의 90%가 1~3일 이내에 출고됩니다. 긴급 요청은 24시간 이내에 처리되며, 72시간 배송의 글로벌 특송 서비스를 제공합니다.

전문 팀: 숙련된 전문가들은 제품 판매 지원뿐만 아니라 BOM(Bill of Materials) 최적화, 부품 선택 지원 및 소량 샘플 공급을 제공하여 고객의 전체 조달 비용을 절감하도록 돕습니다.

첨단 자율 주행 및 커넥티드 차량의 기술 진화에서 레이더는 모든 날씨에 걸쳐 높은 신뢰성을 제공하는 핵심 감지 센서로서 기존 3D 감지에서 4D 이미징, 중앙 집중식 처리 및 분산형 위성 아키텍처로 포괄적인 업그레이드를 진행하고 있습니다. RF 프런트 엔드, 처리 칩, 시스템 아키텍처 및 참조 설계를 포괄하는 전체 스택 자동차 레이더 솔루션을 통해 TI는 글로벌 자동차 제조업체 및 Tier 1 공급업체의 주류 선택이 되었습니다. 이 제품 포트폴리오는 레벨 2+에서 레벨 4 자율 주행의 감지 요구 사항을 정확하게 충족하며, 고해상도 이미징, 컴퓨팅 시너지, 시스템 경량화 및 안전 규정 준수라는 네 가지 핵심 차원에서 핵심 이점을 확립합니다.

I. 4D 이미징 레이더: 단일 칩 고집적, 3D 감지의 한계 돌파

1. 핵심 기술: 3D에서 4D로의 감지 도약

기존 자동차 레이더는 거리, 속도, 수평 방위의 3차원 감지만 지원하며 수직 해상도가 매우 약합니다. 도로 표지판, 다리, 지면 장애물을 구별하거나 보행자와 낮은 물체를 구별할 수 없어 오판이나 감지 누락이 쉽게 발생할 수 있습니다. TI의 4D 이미징 레이더는 3차원 기반에 피치 각도(높이) 측정 차원을 추가하여 거리, 속도, 수평 각도, 수직 각도의 고정밀 4차원 포인트 클라우드를 형성합니다. 이를 통해 대상 윤곽, 높이 및 공간 위치를 명확하게 재구성하여 초소형 대상, 병렬 대상 및 원거리 대상의 정확한 식별을 달성합니다.

2. 플래그십 제품: AWR2188 단일 칩 8T8R 4D 이미징 레이더 트랜시버

TI의 4D 이미징 레이더의 핵심 구성 요소인 AWR2188은 8개의 송신 및 8개의 수신(8TX/8RX) 기능을 단일 칩에 통합한 세계 최초의 자동차 등급 밀리미터파 레이더 칩으로, 기존의 다중 칩 캐스케이드 솔루션을 완전히 혁신합니다:

RF 성능: 76~81GHz 대역에서 작동하며, 최대 4.5GHz의 연속 선형 주파수 변조 대역폭을 지원하고, 4cm 미만의 범위 해상도, 13.5dBm의 TX 출력 전력, 10dB의 RX 잡음 지수, 350미터 이상의 최대 감지 범위를 제공하여 기존 솔루션 대비 RF 성능이 30% 향상되었습니다.집적 및 전력 소비: 단일 칩에 PLL, 트랜시버, 베이스밴드, ADC 및 고정밀 선형 주파수 변조 엔진이 통합되어 있으며, 일반적인 전력 소비는 2.8W에 불과합니다. 외부 캐스케이드 없이 8x8 고해상도 배열을 달성할 수 있어 PCB 풋프린트, 열 관리 복잡성 및 시스템 비용을 크게 줄입니다.

캐스케이드 확장성: 2개의 칩으로 16x16, 3개의 칩으로 24x24, 4개의 칩으로 32x32의 초 대형 가상 배열을 지원하는 원활한 다중 칩 캐스케이딩을 지원하여 초장거리, 초고해상도 포인트 클라우드에 대한 자율 주행의 극한 요구 사항을 충족합니다.

주요 기능: 3μs의 최소 주파수 호핑 유휴 시간(최대 감지 범위 향상) 및 266MHz/μs의 최대 주파수 호핑 슬로프(빠르고 고대역폭 측정 가능)를 지원하여 복잡한 도시 환경, 고속도로 및 비, 안개, 눈과 같은 조건을 포함한 모든 시나리오에 적합합니다.

3. 애플리케이션 가치

보행자, 자전거 운전자, 어린이, 떨어진 화물 및 낮은 장애물을 정확하게 식별하고, 상부 도로 표지판과 지면 대상 구별;

고동적 범위 조건에서 근거리의 병렬 차량 및 밀집된 대상의 안정적인 추적;

자동 비상 제동(AEB), 적응형 크루즈 컨트롤(ACC) 및 사각지대 감지(BSD)와 같은 글로벌 안전 규정(NCAP 및 FMVSS)의 엄격한 요구 사항 충족.

II. 레이더 처리 ECU: 중앙 감지 두뇌, AI 및 실시간 처리 지원

1. 시스템 포지셔닝: 레이더 데이터 처리의 핵심 허브

레이더 처리 ECU는 자동차 레이더 시스템의 컴퓨팅 및 의사 결정 코어 역할을 합니다. 프런트 엔드 센서에서 원시 및 사전 처리된 데이터를 수신하고, FFT 신호 처리, 대상 감지, 분류, 추적, 포인트 클라우드 융합 및 AI 추론을 수행하며, ADAS 도메인 컨트롤러 또는 차량의 중앙 컴퓨팅 플랫폼에 의사 결정 신호를 출력합니다. TI는 전용 프로세서 및 SoC부터 전력 관리, 인터페이스 및 보안 칩까지 광범위한 ECU 솔루션을 제공하며, 독립형 레이더 ECU, ADAS 융합 ECU 및 중앙 도메인 컨트롤러의 세 가지 주요 계층을 포괄합니다.

2. 핵심 처리 칩 및 솔루션

(1) 전용 레이더 프로세서: AM2732R

C674x DSP와 Arm Cortex-R5F 코어를 통합하고 레이더 전용 하드웨어 가속기(HWA)를 장착하여 범위/도플러/각도 FFT, CFAR 감지 및 빔포밍과 같은 기본 처리 작업을 효율적으로 수행하여 메인 프로세서의 부하를 줄입니다.

ASIL B 기능 안전 수준을 지원하며 까다로운 자동차 환경에 적합합니다. AWR2243 및 AWR2188과 같은 프런트 엔드 칩과 완벽하게 페어링되어 저비용, 고성능 독립형 레이더 ECU를 구축합니다.

(2) 고급 ADAS / 중앙 도메인 컨트롤러: TDA5 시리즈 SoC

멀티 코어 Arm 아키텍처 + TI C7™ NPU(신경망 프로세서), 10 TOPS에서 1,200 TOPS까지 확장 가능한 컴퓨팅 성능으로 레벨 3 자율 주행의 감지 및 의사 결정 컴퓨팅 요구 사항 충족.

단일 칩에 레이더 감지 처리, 다중 센서 융합(레이더 + 카메라 + LiDAR), AI 추론, 차량 내 게이트웨이 및 디스플레이 제어 기능이 통합되어 레이더 포인트 클라우드와 시각 데이터를 실시간으로 융합하여 대상 분류 정확도를 크게 향상시킵니다.

ASIL D 기능 안전 규격 준수, Fast Ethernet, CAN FD 및 LVDS를 포함한 다중 인터페이스 지원, 중앙 집중식 전자/전기 아키텍처와 호환.

3. 시스템 지원 솔루션

전력 관리: LP87725-Q1과 같은 전용 PMIC는 다중 채널 선형/스위칭 레귤레이션, 부하 스위칭 및 과도 보호 기능을 제공하여 레이더 칩의 넓은 입력 전압 요구 사항(36V, 피크 42V)을 충족합니다.

인터페이스 및 통신: 통합 1Gbps 이더넷 및 고속 SerDes 인터페이스는 원시 및 압축된 레이더 데이터의 저지연 전송을 지원합니다. 통합 하드웨어 보안 모듈(HSM)은 안전한 데이터 전송 및 저장을 보장합니다.

참조 설계: TIDA-020047과 같은 4D 이미징 레이더 캐스케이딩 참조 설계는 완전한 하드웨어 회로도, 소프트웨어 알고리즘 및 테스트 데이터를 제공하여 고객의 대량 생산 개발을 가속화합니다.

III. 위성 / 스트리밍 레이더: 분산 감지 및 중앙 집중식 처리를 특징으로 하는 아키텍처 혁신

1. 기술 정의: 엣지 독립형에서 위성 협력 시스템으로의 아키텍처 업그레이드

기존 레이더는 엣지 아키텍처를 사용합니다. 각 레이더 센서에는 자체 프로세서가 내장되어 모든 데이터 처리를 독립적으로 완료하고 최종 대상 결과만 ECU에 출력합니다. 이 접근 방식은 분산된 컴퓨팅 성능, 데이터 중복, 낮은 융합 정확도, 높은 시스템 복잡성 및 업그레이드 어려움과 같은 단점이 있습니다.

TI 위성 레이더 / 스트리밍 레이더는 차세대 주류 아키텍처를 나타냅니다:

위성 센서: 차량 본체 주위(전면, 후면, 전면 좌측, 후면 좌측, 전면 우측, 후면 우측)에 분산된 경량 레이더 모듈(위성 헤드)은 RF 신호 수집, ADC 샘플링 및 기본 거리 FFT 사전 처리만 담당합니다. 복잡한 알고리즘은 실행하지 않습니다.

스트리밍 전송: 원시 ADC 데이터 또는 압축된 거리 FFT 데이터는 1Gbps 고속 이더넷을 통해 중앙 레이더 처리 ECU 또는 도메인 컨트롤러로 실시간 스트리밍됩니다.

중앙 집중식 처리: 중앙 ECU는 위성 레이더의 모든 데이터 융합, 각도 계산, 대상 감지, AI 분류 및 추적을 균일하게 처리하여 전역 감지 데이터의 협업 최적화를 달성합니다.

2. TI 핵심 위성 레이더 제품: AWR2544LOP

패키지 레벨 통합: TI의 2세대 LOP(Launch-On-Package) 안테나 기술을 사용하여 칩이 PCB 도파관을 통해 3D 안테나에 직접 연결되어 RF 케이블 손실을 제거하고 신호 대 잡음비(SNR)를 30% 향상시키며 고가의 RF PCB 재료가 필요하지 않습니다.

경량 설계: 4T4R RF 프런트 엔드, 레이더 처리 가속기 및 1Gbps 이더넷 인터페이스를 통합하여 폼 팩터를 40% 줄이고 백미러, 범퍼 및 자동차 도어와 같은 좁은 공간에 유연하게 배치할 수 있습니다.

기능 안전: ASIL B 규정 준수를 지원하며, 자동차 등급의 신뢰성 및 사이버 보안 요구 사항을 충족하는 내장형 하드웨어 보안 모듈이 있습니다.

3. 주요 장점

시스템 간소화: 위성 센서는 복잡한 프로세서가 필요 없어 비용을 30% 절감하고 전력 소비를 50% 줄이며 설치 및 배포 유연성을 높입니다.

정확한 감지: 다중 레이더 데이터의 중앙 집중식 처리는 독립적인 엣지 처리와 관련된 오류 및 데이터 충돌을 제거하여 포인트 클라우드 융합 정확도를 100% 향상시킵니다.

효율적인 컴퓨팅 성능: 중앙 집중식 컴퓨팅 성능 할당은 복잡한 AI 알고리즘(딥 러닝 기반 객체 분류 및 동적 장면 모델링 등)을 지원하며, 알고리즘은 지속적인 OTA 업그레이드가 가능합니다.

아키텍처 호환성: 중앙 집중식 자동차 EE 아키텍처 추세와 완벽하게 일치하여 '센서 경량화, 지능형 감지 및 시스템 중앙 집중화'를 달성합니다.

4. 애플리케이션 시나리오

사각지대 없는 360° 전방위 감지를 갖춘 레벨 3 자율 주행, 장거리 전방, 중거리 측면 및 단거리 후방 시야를 포함한 모든 시나리오 커버;

자동 주차, 발렛 파킹, 좁은 도로 주행 및 저속 장애물 회피와 같은 복잡한 도시 시나리오;

다중 센서 융합(레이더 + 카메라 + LiDAR)을 활용하는 중앙 집중식 도메인 제어 솔루션.

IV. TI의 전체 스택 자동차 레이더 솔루션의 핵심 경쟁 우위

엔드 투 엔드 커버리지: RF 프런트 엔드(AWR2188/AWR2544), 전용 프로세서(AM2732R) 및 고성능 SoC(TDA5)부터 전력 관리, 인터페이스, 참조 설계 및 소프트웨어 알고리즘까지 원스톱 솔루션 제공.

아키텍처 유연성: 독립형 엣지 레이더, 위성 스트리밍 레이더 및 하이브리드 아키텍처를 동시에 지원하여 엔트리 레벨 L2부터 하이 엔드 L4까지 모든 차량 등급을 충족하므로 자동차 제조업체의 개발 비용 및 주기 단축.

성능-비용 균형: 높은 단일 칩 집적, 캐스케이드 확장성 및 최적화된 LOP 패키징을 특징으로 하는 TI는 BOM 비용을 효과적으로 제어하면서 4D 이미징 및 위성 아키텍처를 구현하여 4D 레이더의 대량 생산을 가속화합니다.

안전 및 규정 준수: 전체 제품군은 AEC-Q100 및 ASIL B/D 기능 안전 표준을 준수하며, NCAP 및 UN R79과 같은 글로벌 자동차 안전 표준을 충족합니다.

V. 요약

TI의 자동차 레이더 솔루션은 4D 이미징 레이더로 감지 정확도의 한계를 넓히고, 레이더 처리 ECU를 통해 중앙 컴퓨팅 허브를 구축하며, 위성 및 스트리밍 레이더로 차세대 시스템 아키텍처를 정의하여 하드웨어, 소프트웨어 및 아키텍처에 걸친 전체 스택 기술 장벽을 만듭니다. 자율 주행이 더 높은 레벨로 발전함에 따라 TI의 레이더 솔루션은 모든 날씨에 걸쳐 고정밀, 고신뢰성 및 저비용 지능형 감지를 추구하는 글로벌 자동차 제조업체의 핵심 선택이 되어 운전자 지원에서 완전 자율 주행으로의 전환을 가속화합니다.