苹果蔚来助推的芯片新风口,对话国内全自研UWB芯片创始人

核心提示▲蔚来ET7支持UWB智能钥匙、手机UWB/BLE钥匙、NFC卡/手机NFC解锁车门(图源:蔚来)UWB,全名超宽带通信(Ultra Wide Band),一种短距离无线传输通信技术,从2002年被美国联邦通信委员会(FCC)核准在民用领域

▲蔚来ET7支持UWB智能钥匙、手机UWB/BLE钥匙、NFC卡/手机NFC解锁车门(图源:蔚来)UWB,全名超宽带通信(Ultra Wide Band),一种短距离无线传输通信技术,从2002年被美国联邦通信委员会(FCC)核准在民用领域开放至今,已经低调发育了约20年。直到2019年9月,苹果首次将UWB芯片引入其旗舰手机,这个擅长短距离精准定位的“黑科技”,被陆续解锁设备连接、无线支付、找丢失物品、活体检测、取代实体钥匙无感开车门等功能。

长期蛰伏于工业级应用的UWB技术,开始在消费类市场初显锋芒。

科技巨头力捧之下,UWB产业收到了前所未有的瞩目,大量资本开始涌入这条赛道,这对耕耘UWB芯片已久的国内企业而言,可谓是突如其来的“惊喜”。但能否接住这些汹涌而至的机遇,就要考验UWB芯片企业此前积蓄的实力。在愈发激烈的战事中,先进技术是通信芯片老将陈振骐引以为傲的筹码。

今年2月,一篇UWB超宽带定位通信收发机芯片论文发表于被誉为“芯片奥林匹克”的国际顶会ISSCC 2022上,成为今年中国大陆及港澳地区唯一入选的工业界论文,其来源正是由陈振骐创办的纽瑞芯公司。

▲纽瑞芯创始人兼CEO陈振骐清华毕业,高通历练,创业于UWB黎明前创办纽瑞芯前,陈振骐曾在高通手机射频芯片核心研发团队工作了10年。陈振骐的本科和硕士均就读于清华大学通信专业,随后前往美国奥本大学进修微电子学博士,毕业后进入高通担任主任工程师,参与手机射频芯片的核心研发工作。这些经历,使得他在通信协议、通信系统、通信算法等领域持续沉淀。

2014年,芯片的战略地位日益凸显,许多中国消费电子产品已走到世界前列,但核心芯片技术仍然非常匮乏,国内集成电路已成为国内第一大进口商品,进口额远超石油。关注到这些现象后,创业的想法开始在陈振骐脑海中成形。

陈振骐和几位同学、朋友一拍即合,将从系统、数字、模拟、射频到市场销售的人才汇集,共同组建了一个拥有一线产业经验的全链条团队。

其核心团队以清华背景为主,包括1位IEEE Fellow和9位在美国有过资深行业经验的海归博士。2016年,陈振骐回到祖国,在深圳注册成立了芯片企业纽瑞芯,主攻UWB芯片。纽瑞芯的英文名是NewRadio Technologies。

其中,NewRadio指的是5G无线空口技术,字面意思为“新无线”,同时蕴含做5G相关技术之意,陈振骐希望,纽瑞芯能在无线通信芯片上抓住机会。其业务主线UWB芯片擅长厘米级精准定位,能够在短距离内高速传输数据,同时具备功耗低、抗干扰能力强等特征,能够实现各种智能设备的位置、距离、方向感知。严格来讲,这不算一个新技术。UWB“前世”可追溯至1960年代,美国军方用它来做雷达侦测。

2000年初,美国UWB技术产品和服务提供商Time Domain的短脉冲制式UWB芯片实现了3m以内1Gbps速率传输,这在当时非常具有前沿性。但后来关于UWB的协议、标准流产,长期没有达成统一。早期十年,有一些小公司在进行UWB芯片研发,但成果鲜见。2010年左右,爱尔兰UWB芯片供应商Decawave的DW1000走向量产,成为当时市场上唯一真正实现规模量产的UWB芯片,不过其量产规模并不是很大。

▲2019年9月,苹果发布搭载UWB芯片的iPhone 11“UWB行业之前是暗流涌动,iPhone 11才将这把火正式引燃。”陈振骐回忆说。彼时,纽瑞芯已经走到了成立的第四年。2019年底,其全自研的UWB大熊座(UMAJ)SoC芯片成功流片,成为国内第一款收发机全集成并兼容最新IEEE 802.15.4z UWB行业标准的系统芯片。

继苹果后,三星、小米、OPPO等消费电子品牌纷纷跟上,令UWB在手机和物联网(IoT)设备领域小火一把。随即在2021年4月,苹果甩出了酝酿三年之久的“防丢神器”AirTag追踪器,将UWB的热度推至新高峰;同年5月,谷歌宣布安卓12也加入了基于UWB的数字车钥匙功能。国内外主流车厂亦纷纷基于UWB技术实现“数字钥匙”。

UWB能从物理底层上防止攻击,具有极高的安全性,已进入国际车规芯片领域,它也是实现智能泊车、位置监控等应用的基础技术。根据市场调研公司ABI Research的数据,2020年全球内置UWB的产品出货量为1.43亿部,2021年超2亿部,到2026年预计将增长到13亿部。▲部分FiRa联盟成员截图(图片来源为FiRa官网)面对庞大的潜在市场,国产UWB芯片企业正蓄势待发,纽瑞芯也开始崭露头角。

芯片算法两手抓,多款UWB芯片今年上市创业初期,陈振骐和他的团队就确立了“全自研”的发展道路。“你的关键性技术能达到什么样的高度,也就决定了你能做什么样的东西。”陈振骐说。相比UWB芯片,蓝牙芯片、Wi-Fi芯片这两个更常见的短距离无线通信系统芯片,技术发展更加成熟,UWB则仍然处于发展的早期阶段。

▲多径效应示意图多径效应是无线通信的一大难题,即无线信号在不同路径的传播时,到达接收端的信号存在时间差,会造成相互干扰,致使原来的信号失真。在应对多径效应方面,UWB因其调制方式和信号值,在室内测距时比蓝牙、Wi-Fi等技术更加稳定,但仍面临技术挑战。在出国前,陈振骐就已进行相关技术研究,基于在多径信道模型上的技术积累和算法优化,扩展芯片的功能和优势。

此外,陈振骐也在无线通信领域探索新的市场和技术机会,包括完成多项高价值关键核心技术研发储备,以及在5G、6G、卫星通信和毫米波通信等方向上布局新技术研发。过去一年里,纽瑞芯的整体团队规模比去年扩充了50%以上,其中研发团队占比超60%。“纽瑞芯是一家科技公司在做UWB芯片产品,而不是一家做UWB芯片的公司。”陈振骐强调说。

目前,纽瑞芯已形成以UWB定位通信系统芯片智能天线调谐芯片为主的业务体系,提供包括天线调谐器、5G/B5G收发器、数据转换器和IoT SoC在内的全套高性能IC产品,并打造了通讯芯片所需高端关键射频及模拟混合IP的全自研技术平台NRTP(NewRadio-Technical-Platform)。▲大熊座芯片应用布局“今年,是纽瑞芯UWB芯片量产出货、商业落地的关键时期。”陈振骐说。

与国际领先芯片跨代竞争,助推行业标准制定当前,UWB芯片行业的发展处于早期阶段,国内芯片发展相较海外略有滞后,在陈振骐看来,这种“滞后”的差距其实并不大。纽瑞芯采取的产品策略是与国外芯片跨代竞争,即现在设计的产品对标国际领先UWB芯片公司的下一代产品。由于UWB芯片产业相对前沿,国外龙头企业和国内UWB芯片企业基。

 
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