2024年2月份，浙桂半导体推出S60 dToF激光信号处理芯片。作为一款dToF读出芯片，该芯片集成了60通道AFE（Analog Front End）、TDC（Time-to-Digital Converter）与DSP（Digital Signal Processing）模块，支持800MHz dToF采样速度，最高探测距离可达200m，测距分辨率在10cm以内，可广泛应用于车载前向主雷达、自动驾驶、dToF测距等领域。
△芯片裸片
△芯片顶层设计版图
优势1 系统对接灵活
从传感器角度激光雷达主要使用了SiPM（硅光电倍增管）与数字SPAD两大类芯片。从一个通道使用的SPAD数量上来看，前者包含数百到数千个SPAD，后者仅包含几个到几十个SPAD，由此可见SiPM芯片使用较大面积以收集足够信号、保障探测范围。而数字SPAD芯片面积较小，会通过多次发射激光、叠加反射光以保障探测范围。
较大面积的SiPM对应空间成本，多次发光的数字SPAD对应时间成本。关于多消耗掉的时间成本，数字SPAD芯片通常会有数百个方向（比如说192个方向，有时也称作192通道或192线）同时测量，以达到系统的优化。
面对优缺点并存的SiPM与数字SPAD，浙桂半导体的S60可以灵活实现与两者之一的对接，帮助降低成本，赋能高级辅助驾驶。
作为一个60通道的激光信号处理芯片，S60的每个通道包含独立AFE、ADC和DSP。既可用于SiPM的信号处理，也可和浙桂半导体研发的SPAD阵列进行对接使用。
当S60和SiPM配合使用的时候，一方面可以显著减少当前SiPM芯片方案所需的AFE分立器件；另一方面可以显著降低后端的算力，进而降低后端所使用的算力芯片成本（举例：由高端FPGA换成MCU）。
当S60和我司研发的SPAD阵列配合使用的时候，可以用更低的芯片制造成本达到和高端3D Cu-Cu堆叠BSI-CIS工艺相媲美的性能。
优势2 模数转换高效
S60采用3-bit 800M-sps的模数转换器。当前，浙桂半导体正积极推进与落地6x6宏像素的SPAD阵列项目。与该项目相对应，我们验证发现，S60通过3bit ADC提取SPAD阵列产生的信息，在经过多次发光叠加后，可以达到和高bit数ADC同等的测距结果。由此，S60能更高效地实现数据传输与处理，同时助力成本优化。
优势3 探测范围广
探测范围为1m-200m。S60的DSP前端处理电路与AFE-ADC一一对应，可对800M-sps ADC产生的数字信号进行接收、加和与存储。S60集成了60线的并行电路与相应算力，使得激光多次累加以提高探测范围成为可能。同时也减缓了后段芯片的数据处理工作量。
优势4 厘米级测距精度
S60集成32-tap FIR数字滤波器，降低了后段芯片的数据处理工作量。在模拟电路提高采样频率性能之外，S60通过上采样可以进一步提高测距精度。
此外，S60采用标准IIC协议（默认400kbps），帧率10fps，支持系统级校准，支持电压及温度监控，输出原始直方图信息。在外接SPAD像素阵列的情况下（最大360×240），S60可实现3D成像。
关于S60，我司后续将公布更多相关信息，欢迎关注。如有订购意向，请联系gui.zhao@gesisemi.com（Tel: 133-5290-0481，赵先生）。
关于浙桂半导体
浙桂半导体成立于2021年底，是一家聚焦单光子雪崩二极管（SPAD）传感器芯片开发设计的硬科技企业，获知名投资机构东方富海、欣旺达投资。我司硅基系列产品主打国产替代实现自主可控，把握国内foundry新增产能的机会窗口，为国内产业链夯实基础；锗硅系列产品将在短波红外传感器领域填补国内空白，可广泛应用于自动驾驶、手机、智慧城市、医学检测、可穿戴设备、工业应用、AR/VR等场景中的高附加值光电产品。
来源：浙桂半导体
