電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）“第一，激光雷達(dá)正經(jīng)歷一場(chǎng)和攝像頭當(dāng)年幾乎一樣的底層遷移；第二，數(shù)字化之后，感知產(chǎn)業(yè)下一步一定會(huì)走向圖像化；第三當(dāng)行業(yè)進(jìn)入圖像化階段之后，真正定義未來(lái)的是芯片?！? 這是速騰聚創(chuàng)CEO邱純潮在4月21日2026技術(shù)開(kāi)放日上表達(dá)的三個(gè)核心觀(guān)點(diǎn)。他認(rèn)為，當(dāng)前激光雷達(dá)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，正在復(fù)刻當(dāng)年影像行業(yè)從CCD轉(zhuǎn)向CMOS的“劇本”。激光雷達(dá)也正在從過(guò)去的模擬架構(gòu)轉(zhuǎn)向SPAD圖像化，未來(lái)激光雷達(dá)會(huì)像攝像頭一樣用“像素”來(lái)定義。

而越來(lái)越高“像素”的數(shù)字化激光雷達(dá)，并不像過(guò)去模擬架構(gòu)的一樣，增加“線(xiàn)數(shù)”帶來(lái)的成本上升是呈線(xiàn)性的，因?yàn)椤熬€(xiàn)數(shù)”決定了相應(yīng)的APD、VPM等分立器件堆疊數(shù)量，硬件成本難以忽略。

與此同時(shí)，過(guò)去模擬架構(gòu)的激光雷達(dá)，要實(shí)現(xiàn)高線(xiàn)數(shù)，由于分立器件堆疊的硬件架構(gòu)瓶頸，體積也會(huì)隨著線(xiàn)數(shù)提高而提高。邱純潮表示，模擬架構(gòu)的激光雷達(dá)，128線(xiàn)是堆料的終點(diǎn)；數(shù)字架構(gòu)的激光雷達(dá)，192線(xiàn)才是性能的起點(diǎn)。

因此，數(shù)字化平臺(tái)打破了過(guò)去“高線(xiàn)數(shù)=高成本+大體積”的認(rèn)知，從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上，數(shù)字化激光雷達(dá)與CMOS工藝技術(shù)同源，在享受CMOS成熟技術(shù)紅利的同時(shí)，也享受了半導(dǎo)體行業(yè)大規(guī)模制造紅利，實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)的“摩爾定律”時(shí)刻。 而這次速騰聚創(chuàng)發(fā)布的“創(chuàng)世”架構(gòu)就是這樣一款面向新一代激光雷達(dá)應(yīng)用的SPAD-SoC芯片級(jí)解決方案平臺(tái)。官方將其定義為可批量孵化芯片家族的標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，目標(biāo)是將“單點(diǎn)芯片突破”轉(zhuǎn)化為可持續(xù)代差。

“創(chuàng)世”架構(gòu)包含四大核心體系：

基礎(chǔ)工藝層是整個(gè)芯片平臺(tái)的物理根基，為 SPAD-SoC 芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)提供核心保障?！皠?chuàng)世”架構(gòu)在工藝上采用 28 納米車(chē)規(guī)級(jí)制程，相比行業(yè)主流的 40 納米工藝，可將芯片核心面積縮小 40% 以上、整體功耗降低約 30%，同時(shí)搭載第三代超敏 SPAD 感光層，把光子探測(cè)效率提升至 45% 的全球頂尖水平。再配合基于晶圓級(jí)混合鍵合的 3D 堆疊工藝，實(shí)現(xiàn)感光單元與處理電路的高密度垂直集成，以更短的信號(hào)傳輸路徑、更低的噪聲表現(xiàn)，充分承接半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的摩爾定律紅利，為芯片的高性能與高可靠性筑牢底層基礎(chǔ)。

核心計(jì)算層作為芯片的運(yùn)算大腦，承擔(dān)著海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的核心處理任務(wù)，是支撐激光雷達(dá)性能上限的關(guān)鍵支撐。“創(chuàng)世”架構(gòu)核心計(jì)算層搭載可靈活配置的 4320 核異構(gòu)計(jì)算陣列，能夠根據(jù)芯片定位做彈性配置與算力縮放，精準(zhǔn)平衡算力輸出與功耗控制。同時(shí)配備支持每秒 4950 億次點(diǎn)云采樣處理的高帶寬片上數(shù)據(jù)公路，確立了芯片內(nèi)部海量數(shù)據(jù)的互聯(lián)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，保障數(shù)億級(jí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)能夠高速無(wú)阻地流通，再疊加集成超距感知、高動(dòng)態(tài)微光解析、皮秒級(jí)精度測(cè)量能力的感知增強(qiáng)引擎，可穩(wěn)定支撐數(shù)百萬(wàn)至千萬(wàn)級(jí)別像素的高分辨率感知需求。

算法加速層是內(nèi)嵌于芯片硬件的感知處理核心，將抗干擾與信號(hào)處理能力硬件化，把抗陽(yáng)光噪聲、抗對(duì)抗干擾能力均提升至 99%，同時(shí)搭載智能像素管理引擎，可智能分配算力、優(yōu)化感知效率，支持光子合成、自適應(yīng)分辨率、分區(qū)并行感知等先進(jìn)算法功能，讓芯片能夠根據(jù)車(chē)載、機(jī)器人等不同場(chǎng)景的差異化需求，動(dòng)態(tài)優(yōu)化感知精度與效率，大幅降低后端系統(tǒng)的運(yùn)算壓力。

安全與可靠層嚴(yán)格遵循車(chē)規(guī)級(jí)可靠性標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)，在芯片內(nèi)部搭建了符合 ASILB功能安全等級(jí)的架構(gòu)，并集成抗干擾智能引擎、工業(yè)級(jí)可靠接口，實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)。

基于“創(chuàng)世”架構(gòu)，速騰聚創(chuàng)本次推出了兩款旗艦芯片，“鳳凰”和“孔雀”。

“鳳凰”芯片作為創(chuàng)世架構(gòu)孵化出的首款旗艦級(jí)芯片，是面向高端車(chē)載前向主雷達(dá)打造的車(chē)規(guī)級(jí) SPAD-SoC，也是本次發(fā)布會(huì)中定義激光雷達(dá)圖像化時(shí)代的核心產(chǎn)品。這款芯片以原生單芯片單光路實(shí)現(xiàn)真實(shí)垂直2160線(xiàn)的探測(cè)能力，無(wú)需多芯片拼接即可配合掃描部件輸出2160×1900的超高分辨率，達(dá)成超過(guò)400萬(wàn)真實(shí)像素的前向三維感知，將激光雷達(dá)正式帶入圖像級(jí)感知階段。 在探測(cè)性能上，鳳凰芯片支持600米的超遠(yuǎn)探測(cè)距離，能夠在150米距離內(nèi)穩(wěn)定識(shí)別 13×17 厘米的小型障礙物，為高速場(chǎng)景下的智能駕駛提供充足的安全冗余與反應(yīng)時(shí)間。同時(shí)該芯片已順利通過(guò)AEC-Q100車(chē)規(guī)認(rèn)證，具備完整車(chē)載量產(chǎn)資格，基于鳳凰芯片打造的400萬(wàn)像素高清激光雷達(dá)方案已獲得頭部車(chē)企定點(diǎn)，將在2026年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車(chē)，為高階智能駕駛筑牢遠(yuǎn)距離、高精度、高可靠的感知底座。

“孔雀”芯片是創(chuàng)世架構(gòu)面向車(chē)載補(bǔ)盲、機(jī)器人及空間智能領(lǐng)域推出的全固態(tài)超大面陣SPAD-SoC，同樣是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)可量產(chǎn)的最高規(guī)格面陣芯片，承擔(dān)著推動(dòng)物理AI感知從傳統(tǒng)二維視覺(jué)走向三維圖像化的重要使命。 該芯片集成640×480的超高密度面陣，達(dá)到VGA級(jí)圖像化規(guī)格，可直接輸出具備語(yǔ)義信息、可被算法高效理解的三維圖像，視場(chǎng)角達(dá)到180°×135°的超廣范圍，能夠一次性覆蓋車(chē)身周邊與機(jī)器人作業(yè)環(huán)境中的盲區(qū)、低矮障礙物及邊緣物體，無(wú)需多顆傳感器拼接即可實(shí)現(xiàn)全域感知。

在近距離性能上，孔雀芯片將最近探測(cè)距離控制在5厘米以?xún)?nèi)，真正實(shí)現(xiàn)進(jìn)深零盲區(qū)，同時(shí)支持10到30赫茲的高幀率可調(diào)，首次讓激光雷達(dá)在幀率上與攝像頭高度對(duì)齊，保障動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下障礙物實(shí)時(shí)更新與穩(wěn)定跟蹤。內(nèi)置的高精度 TVC 與測(cè)距處理引擎更讓探測(cè)精度提升至毫米級(jí)，使激光雷達(dá)在機(jī)器人場(chǎng)景中從基礎(chǔ)移動(dòng)感知躍升至精密操作感知，打開(kāi)更廣闊的應(yīng)用空間。目前孔雀芯片已進(jìn)入小批量交付階段，計(jì)劃在2026年第三季度迎來(lái)規(guī)模化量產(chǎn)，全面賦能車(chē)載補(bǔ)盲、服務(wù)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人及新型空間智能終端等多元場(chǎng)景。

One More Thing：SPAD彩色成像，能取代CMOS？

早在2021年，ADAS激光雷達(dá)剛剛正式大規(guī)模上車(chē)的時(shí)候，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有一些聲音認(rèn)為激光雷達(dá)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)完整的成像，即激光雷達(dá)在獲取深度信息的同時(shí)，還能夠識(shí)別顏色信息，將攝像頭和激光雷達(dá)的功能融合到一個(gè)激光雷達(dá)內(nèi)。最近，業(yè)內(nèi)也有廠(chǎng)商宣稱(chēng)推出RGBD激光雷達(dá)，可輸出帶有色彩信息的深度點(diǎn)云圖。

那么為什么激光雷達(dá)要實(shí)現(xiàn)彩色成像？邱純潮解釋稱(chēng)：“如果每個(gè)像素不僅能提供精確的幾何信息，還能提供對(duì)應(yīng)的色彩信息，那么馬斯克所擔(dān)心的是否應(yīng)信賴(lài)攝像頭還是激光雷達(dá)的問(wèn)題就不再存在。因?yàn)檫@從根本上解決了數(shù)據(jù)源融合的難題。從此，汽車(chē)能夠自信地通過(guò)有倒影的水坑，機(jī)器人能夠自如地拿起鏡面反射的物體，安防攝像頭也能在同樣的環(huán)境下運(yùn)作，這將開(kāi)啟無(wú)數(shù)新的應(yīng)用空間，推動(dòng)行業(yè)進(jìn)入更廣泛的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，甚至可能取代CMOS在許多攝像頭中的應(yīng)用?！?br />


激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)彩色成像，其實(shí)核心就是兩個(gè)部分：高分辨率SPAD和彩色濾光片。無(wú)論是CMOS芯片還是SPAD芯片，本質(zhì)上都無(wú)法直接看到顏色，它們輸出的是灰度圖。過(guò)去CCD和CMOS真正實(shí)現(xiàn)彩色圖像輸出，其實(shí)都需要加入一個(gè)重要的光學(xué)器件——彩色濾光片，同樣SPAD想要實(shí)現(xiàn)彩色圖像輸出，也需要加入彩色濾光片。 而在過(guò)去幾十年里，CCD和CMOS的大規(guī)模應(yīng)用，讓彩色濾光片陣列早已成為一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)。邱純潮也在演講中提到這一點(diǎn)：“彩色濾光片陣列并不是什么嶄新的技術(shù)或工藝，而是CMOS和CCD留給SPAD領(lǐng)域的行業(yè)紅利?！?br />
那么既然彩色濾光片本身就是一種經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展的成熟技術(shù)，要讓激光雷達(dá)真正實(shí)現(xiàn)像CMOS圖像傳感器一樣的成像，關(guān)鍵就在于SPAD本身的分辨率。

回顧過(guò)去CCD、CMOS成像的技術(shù)演進(jìn)路徑，我們可以發(fā)現(xiàn)，彩色成像不能單獨(dú)存在，必須建立在成熟灰度成像的基礎(chǔ)上。

這是因?yàn)檫@類(lèi)傳感器本質(zhì)上是只對(duì)光強(qiáng)敏感，光線(xiàn)越強(qiáng)，產(chǎn)生的電荷越多，電信號(hào)數(shù)值越高。這個(gè)數(shù)值對(duì)應(yīng)的是黑白灰度，亮處高值、暗處低值，天然形成灰度圖像。在輸出灰度圖像之前，還需要做到精準(zhǔn)的亮度采集、信號(hào)讀取、降噪、模數(shù)轉(zhuǎn)換等步驟，經(jīng)歷這些步驟后，在灰度圖上疊加濾色陣列、色彩插值算法、白平衡、色彩校準(zhǔn)等，才能輸出真正高質(zhì)量的彩色圖像。

所以，我們可以得出一個(gè)結(jié)論：SPAD彩色成像的前提，是輸出足夠高質(zhì)量的灰度數(shù)據(jù)。 這次發(fā)布會(huì)上，速騰聚創(chuàng)就展示了由“鳳凰”芯片直接感光，實(shí)時(shí)掃描生成的2K近紅外成像圖片，其灰度信息與三維距離信息同源同步輸出，分辨率2160×1900。值得一提的是，這可能是人類(lèi)歷史上第一次展示由SPAD芯片拍攝的2K影像，證明了SPAD實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量成像的潛力。

但另一方面，對(duì)于激光雷達(dá)應(yīng)用而言，如果像素密度不足，強(qiáng)行在低密度SPAD上集成濾光片陣列，會(huì)導(dǎo)致視場(chǎng)信息細(xì)節(jié)嚴(yán)重不足，同時(shí)可能因?yàn)楣庾永寐实慕档投绊懮疃刃畔⒌恼w質(zhì)量和可靠性，難以發(fā)揮作用。

速騰聚創(chuàng)認(rèn)為，即使“鳳凰”芯片分辨率已經(jīng)達(dá)到業(yè)內(nèi)最高水平，但目前在芯片級(jí)集成RGBD仍不成熟，這也是目前速騰聚創(chuàng)堅(jiān)持深耕高分辨率SPAD的原因。

實(shí)際上，早前速騰聚創(chuàng)推出的Active Camera系列機(jī)器人傳感器就是一款融合感知傳感器，比如AC2針對(duì)機(jī)器人的操作感知需求，集成全固態(tài)dToF激光雷達(dá)、雙目RGB相機(jī)、IMU的超級(jí)傳感器系統(tǒng)，能靈活輸出融合或獨(dú)立的深度、圖像與運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息，通過(guò)多傳感器獲取的信息進(jìn)行融合處理后輸出彩色點(diǎn)云圖。

速騰聚創(chuàng)認(rèn)為“融合方案是積累經(jīng)驗(yàn)的務(wù)實(shí)路徑”，通過(guò)Active Camera積累彩色三維視覺(jué)的經(jīng)驗(yàn)以及打造AI-Ready生態(tài)，而未來(lái)等待SPAD像素密度邁入一個(gè)奇點(diǎn)后，則有望將多傳感器融合的方案進(jìn)一步簡(jiǎn)化，加速物理AI時(shí)代的到來(lái)。

邱純潮透露，速騰聚創(chuàng)目前研發(fā)的RGBD傳感器進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)將在明年年底正式發(fā)布?！斑@款傳感器極有可能成為下一代物理AI的超級(jí)傳感器，通過(guò)提供像素級(jí)彩色和深度的雙重信息，它將極大地提升機(jī)器和人類(lèi)感知和記錄世界的方式。”