SPAD席卷车载激光雷达商场

电子发烧友网报导（文/梁浩斌）上星期咱们报导了一款新推出的席卷激光雷达。ASIC。车载计划，激光值得重视的雷达是该计划中与ASIC调配的。传感器。商场均挑选了SiPM。席卷当然从本钱的车载视点来看，作为第三方的激光激光雷达ASIC计划，SiPM关于现在干流200线以内的雷达激光雷达更具优势 ，这是商场从产品界说的视点考虑 。

而从职业的席卷趋势来看 ，像禾赛 、车载速腾聚创等头部厂商聚集数字化激光雷达的激光道路标明，SP。雷达AD。商场正在代替SiPM成为激光雷达的接纳端传感器。

SiPM。 、SPAD 。有什么差异？

现在市面上的车载激光雷达首要接纳芯片是APD（雪崩 。光电 。二极管。）和SPAD（单光子雪崩二极管）/SiPM（硅光电倍增管） ，比方图达通Falcon激光雷达接纳部分选用了4个APD；速腾聚创M1上用的是来自滨松的SiPM 。

首要咱们要知道，二极管尽管具有单向导电的特性  ，但在反向电压较大的情况下，也能让二极管击穿。APD是在光电二极管的基础上 ，施加必定的反向电压，令光电二极管只需要少数的光子输入就能够诱发二极管的雪崩击穿
，反向
。电流。急剧增大，完成高灵敏度的光子勘探。

不过 ，由于APD的灵敏度和抗干扰性比较SPAD以及SiPM更低，所以现在新的激光雷达逐步不再挑选APD作为 。接纳器 。。

SPAD则是在APD的基础上，直接在光电二极管上施加反向电压使其处于击穿状况 ，这个时分最少只需要一个光子击中光电二极管中的电子 ，就能诱发“雪崩击穿”。因而比较APD，SPAD灵敏度更高 ，能够完成单个光子的勘探
，所以也形象称之为“单光子雪崩二极管”
。

一般说激光雷达SPAD的时分，是指SPAD阵列，也被称为SPADs
，即接纳器是由多个SPAD单元组成的阵列直接输出。数字信号 。
。所以运用SPAD阵列作为接纳器的激光雷达 ，会有厂商将其宣传为数字激光雷达 。

SiPM跟SPAD阵列实践上在物理结构上是相似的 ，都是由多个SAPD感光单元组合而成。但实践运用的传感器中 ，SiPM由多个SPAD并联而成，终究输出带有动态分辩才能的。模仿。信号。，即经过产生雪崩的SPAD数量来判别输入光子的强度。

在激光雷达中，还需要经过一系列外部的模仿信号处理电路，对SiPM输出的信号转换成数字信号
，再输出至ASIC或是。FPGA 。、SoC等主控芯片进行处理。

因而 ，咱们能够以为 ，SiPM跟SPAD阵列的差异 ，便是SiPM输出的是模仿信号，而SPAD阵列输出的是数字信号。

SPAD。的运用趋势。

Yole在最新的陈述中计算到，在2018年
，全球一切激光雷达产品中接纳器均选用APD；到了2024年，激光雷达接纳器商场呈现了巨大的改变 ，SiPM成为干流，占比高达69%
，SPAD在2024年锋芒毕露
，占比18%，而APD占比下降至13% 。

在2024年，SPAD仅由华为的激光雷达产品运用 ，而激光雷达商场比例最大的玩家，禾赛和速腾聚创，车载激光雷达均选用SiPM 。APD的比例首要是由于像选用1550nm光源的图达通Seyond，以及法雷奥的老款激光雷达产品还在运用 。

在yole的预算中，估计到2030年，SPAD在车载激光雷达商场中比例将提升至33%，SiPM下降至61%，APD比例则进一步缩小至6%。2035年
，SPAD占比将到达49%，逾越SiPM的48%比例
，而APD继续下降至3%。

不过，也有不少业内人士以为 ，SPAD代替SiPM的进程会比yole猜测的更快 
。

由于车规SPAD阵列接纳器芯片，现在有才能量产的厂商不多 ，产品挑选也不多 。华为首先在其192线远距激光雷达中选用了索尼IMX459 车规级SPAD传感器
，值得一提的是速腾聚创在本年推出的数字化激光雷达EMX同样是192线，官方资猜中显现其选用SPAD-SoC芯片，其间的SPAD或许也是IMX459。

其实从近一年各家激光雷达大厂推出的产品来看
，SPAD的技能趋势的确现已根本确认，像速腾聚创在本年连续推出的EMX、EM4等长距激光雷达，图达通灵雀E2主视雷达
，均选用SPAD-SoC的计划
。禾赛也在继续布局SPAD技能 ，自研了3D堆叠SPAD面阵  。勘探器。，将运用到下一代车载远距激光雷达上。

另一个SPAD很多运用到的产品是短距的补盲雷达，比方禾赛的FT120、FTX，速腾聚创的E1，图达通的灵雀E2等。补盲激光雷达由于对勘探间隔要求较低
，对小体积要求较高 ，因而大都选用Flash的纯固态计划。

关于纯固态的Flash激光雷达而言 
，分辩率取决于发射端激光功率和发散角 ，以及接纳端的传感器像素量 ，由于单位面积能够供给更多的像素 ，所以SPAD阵列成为Flash激光雷达的一致挑选。

能够预见的是，未来激光雷达数字化的趋势下 ，SPAD将会敏捷席卷激光雷达商场，这也将会带来非常大的时机 。除了头部厂商挑选自研之外，还有更多的国内芯片厂商在布局SPAD产品，包含灵明光子 、芯视界 、阜时。科技。、识光芯科等都在开发车规产品 
。

当然索尼在SPAD范畴起步较早，尤其是车规产品上仍具有很大优势
。几天前索尼发布了IMX459的下一代产品IMX 479 ，毫无疑问这也会是接下来一些高端车载激光雷达的挑选。