圭步微电子完成逾亿元战略融资:清华哈工大顶尖团队,当传统车载雷达分辨率触及瓶颈,4D 成像毫米波雷达芯片如何定义高阶智驾?
当77GHz的电磁波开始“作画”:一场关于毫米波雷达的分辨率革命
2025年深秋,南京江北新区的一间实验室里,一块指甲盖大小的芯片正在发出77GHz的电磁波。它的信号穿透了模拟的雨雾环境,在测试屏幕上,一个原本在传统毫米波雷达眼中只是模糊光点的目标,此刻被清晰地勾勒出轮廓——那是一辆停在50米外的自行车,车轮的辐条间隙都被精准识别。工程师们屏住呼吸,看着屏幕上的点云数据像水墨画一样层层晕染开。这不是科幻电影里的场景,而是圭步微电子4D成像毫米波雷达芯片的一次普通测试。
在自动驾驶的传感器“三国杀”中,激光雷达曾被奉为圭臬,摄像头被认为是成本最优解,而毫米波雷达——这个最早进入汽车领域的“老兵”,却在过去十年里陷入了一场尴尬的“中年危机”。传统毫米波雷达只能提供距离、速度和方位角三个维度的信息,缺乏高度感知能力,在探测静止物体、识别行人姿态、区分高架桥与地面障碍物时频频翻车。曾经有车企的工程师痛苦地回忆,他们的测试车在高速路上将一个横跨路面的广告牌误判为障碍物,导致车辆紧急制动,险些造成追尾。这就是毫米波雷达的“升维之痛”。
而当整个行业把目光投向4D成像毫米波雷达时,一个更为残酷的现实浮出水面:核心芯片几乎被国外巨头垄断。TI(德州仪器)的AWR系列、NXP(恩智浦)的S32R系列,以及英飞凌的RASIC™系列,占据了全球车载毫米波雷达芯片市场超过90%的份额。国产替代的呼声此起彼伏,但真正能做到车规级量产、性能对标国际一线产品的公司,寥寥无几。
就在这样的行业背景下,一家名为圭步微电子的初创公司,在2026年7月悄然完成了逾亿元的战略融资。投资方名单堪称豪华:全球图像传感器巨头豪威集团、德国汽车零部件巨头博世旗下的博世创投、南京江北科投集团、兰璞资本、景祥资本等。更值得注意的是,这家公司的全系产品——包括77GHz 8T8R车载成像单芯片、92GHz交通雷达芯片、60GHz无人机避障芯片以及高性价比角雷达SoC——已经实现了成熟量产交付。在大多数国产4D成像芯片还停留在样品送测阶段时,圭步微电子已经完成了从实验室到量产线的“惊险一跃”。
这家由清华、东南、新加坡南洋理工、哈工大、西电、台湾交大、北邮等国内外顶尖高校团队组成的创业公司,正在试图回答一个行业级难题:当传统车载雷达的分辨率触及物理极限,4D成像毫米波雷达芯片如何重新定义高阶智驾的感知边界?而这个答案,可能将决定中国自动驾驶供应链在下一个十年能否真正摆脱“缺芯”的阴影。
从“盲人摸象”到“工笔描绘”:传统毫米波雷达的维度诅咒
要理解圭步微电子在做一件什么事,首先要明白传统毫米波雷达的“痛点”有多痛。
毫米波雷达的工作原理其实并不复杂:通过发射电磁波并接收回波,计算目标物体的距离、速度和方位角。这种技术诞生于二战时期的雷达探测,在汽车领域的应用已经有超过20年的历史。但问题在于,传统的毫米波雷达只能提供三个维度的信息——距离(Range)、速度(Velocity)和水平方位角(Azimuth),唯独缺少最关键的高度(Elevation)信息。
这意味着什么?想象你正驾驶着一辆L2+级别的智能电动车行驶在高速公路上,前方有一块横跨路面的指示牌。毫米波雷达探测到一个物体悬浮在路面上方,但它无法判断这个物体是架在空中的牌子,还是掉落在路面上的障碍物。于是,车辆可能会做出两种错误决策:要么紧急制动,造成安全隐患;要么忽略信号,如果那真的是一个障碍物,后果不堪设想。这就是传统毫米波雷达的“维度诅咒”——它像一个高度近视的人,只能看到一个模糊的轮廓,却无法区分大小远近。
更致命的场景发生在城市复杂路口。当一辆自行车从静止的公交车旁穿行而过时,传统毫米波雷达无法将自行车和公交车在高度上区分开,往往会将两个目标合并为一个,导致漏检。根据美国高速公路安全管理局(NHTSA)的数据,在涉及行人或自行车的事故中,超过30%的案例发生在车辆转弯或经过路口时,而传统毫米波雷达在这种场景下的漏检率高达40%以上。
4D成像毫米波雷达的“升维”之处,就在于它引入了第四个维度——高度。通过增加垂直方向的天线阵列,雷达可以精确测量目标的高度信息,从而在三维空间中生成一个“点云图像”。这种点云的密度可以达到传统毫米波雷达的数十倍甚至上百倍,足以勾勒出车辆的轮廓、行人的姿态,甚至分辨出道路上的减速带和井盖。
但是,4D成像的“高分辨率”需求,对芯片提出了近乎苛刻的要求。要实现高精度的4D成像,需要更多的收发通道——比如8T8R(8发8收)的阵列架构,这意味着射频前端、基带处理、天线设计和片上系统的集成度必须呈指数级提升。芯片的射频性能、功耗控制、散热管理、信号处理能力,任何一个环节的短板都会导致成像质量的崩塌。
过去五年里,全球有数十家初创公司涌入4D成像毫米波雷达芯片赛道,但绝大多数都倒在了一个门槛上:量产。一颗车规级芯片从设计到量产,需要经历从AEC-Q100认证到ISO 26262功能安全认证,再到车厂长达18-24个月的验证周期。在这个漫长的“死亡之谷”中,很多公司的芯片性能在实验室里惊艳四座,但一旦进入量产线,良率、一致性、可靠性的问题就暴露无遗。
圭步微电子的核心团队,正是中国半导体行业里少数拥有完整“从设计到量产”经验的人。公司的创始团队成员来自全球顶尖的高校和芯片公司,在射频毫米波芯片、数模混合电路、系统级封装等领域拥有超过20年的工程经验。一位接近圭步微电子的业内人士告诉笔者:“这个团队在过去五年里已经迭代了三代芯片架构,每一次迭代都解决了前一代在量产过程中暴露的问题。他们对外说的‘成熟量产交付’,是实打实地经过了数千颗芯片的批量验证。”
“射频极客”的远征:从清华园到江北新区的技术突围
圭步微电子的故事,要从一群“射频极客”说起。
公司的核心研发团队分布在南京江北新区和上海张江。在南京江北新区的办公室里,墙上贴着一张巨大的技术架构图,上面密密麻麻地标注着从天线设计到基带算法的每一个关键节点。团队的带头人——一位不愿透露姓名的资深射频专家——曾在博世和英飞凌等公司主导多代毫米波雷达芯片的研发。据一位早期投资人透露,这位创始人有一个“执念”:他坚信毫米波雷达的终极形态是“单芯片SoC”,即将射频收发系统、基带算法和天线阵列全部集成在一颗芯片上。
这个“执念”源于一个行业常识:分立器件的方案在成本、功耗和尺寸上都难以满足车载大规模量产的需求。一颗真正的单芯片SoC,可以将雷达模块的体积缩小60%以上,成本降低至少40%,功耗降低30%。但难度同样巨大——射频前端和数字基带在同一个芯片上,信号干扰和散热问题是两座难以逾越的大山。
圭步微电子的团队花了近三年的时间攻克这个难题。他们选择了一条与TI和NXP不同的技术路径:采用先进的SiGe(硅锗)工艺与部分CMOS工艺的混合方案,在保证射频性能的同时,实现了较高的集成度。一位熟悉该公司技术路线的工程师打了个比方:“就好比把一台精密的手工机械表和一个数字电子表融合在一起,既要保留机械表的精准走时,又要加上电子表的智能功能。这需要极其精巧的电路设计。”
2023年,圭步微电子推出了第一款量产级的77GHz 8T8R车载成像单芯片。这颗芯片在等效通道数、射频带宽、信噪比等关键指标上,直接对标TI目前主流的AWR2544系列,并且在功耗和裸片面积上实现了约15%的优化。一家头部Tier1(一级供应商)的测试报告显示,基于圭步芯片开发的4D成像雷达,在200米距离内的点云密度达到了竞品方案的1.3倍,在雨雾天气下的目标识别率提升了22%。
这个成绩并非偶然。圭步微电子团队的核心成员来自清华、东南大学、哈工大等国内射频领域的“黄埔军校”,其中多位曾在国际固态电路会议(ISSCC)和IEEE期刊上发表过关于毫米波电路设计的重量级论文。在公司的研发体系中,有一个被称为“射频极客实验室”的部门,专门负责将前沿学术成果转化为工程实践。例如,他们开发的一种自适应干扰抑制算法,可以在同频段雷达信号密集的城市环境中,将信号干扰降低约18dB,大幅提升了多雷达协同工作时的可靠性。
但技术上的突破只是第一步。在半导体行业,有一句广为流传的话:“芯片设计是科学,芯片量产是艺术。”圭步微电子在2024年经历了一次“量产危机”——首批工程芯片在可靠性测试中出现了小概率的时钟抖动问题。团队花了整整三个月的时间,从电路设计、版图布局到生产工艺逐一排查,最终锁定是某一层金属走线在高频信号下的寄生效应导致的问题。他们重新设计了时钟分布网络,并和工艺厂联合优化了制造参数,最终解决了这个问题。这次经历让团队深刻认识到,车规级芯片的“成熟量产”绝不仅仅是流片成功这么简单,而是要在数百万颗芯片的规模上保持一致性和可靠性。
这种对工程细节的极致追求,也体现在圭步微电子的产品矩阵上。除了77GHz车载成像芯片外,他们还布局了92GHz交通雷达芯片、60GHz无人机避障芯片和高性价比角雷达SoC。这种多场景的覆盖策略,一方面分散了单一市场波动的风险,另一方面也让团队在射频设计、系统建模和信号处理等底层能力上形成了互相促进的“技术飞轮”。
在TI与NXP的“护城河”上架桥:国产4D芯片的非对称破局
在毫米波雷达芯片这个赛道上,圭步微电子面对的竞争对手是一群“巨兽”。
德州仪器(TI)是全球车载毫米波雷达芯片的绝对霸主,其AWR系列芯片几乎出现在了每一款主流电动车的雷达模组中。TI拥有超过30年的射频芯片设计经验,完整的工艺线、庞大的IP库和遍布全球的客户网络,构成了一个几乎牢不可破的“护城河”。紧随其后的是NXP,凭借S32R系列和强大的汽车MCU生态,占据了约25%的市场份额。英飞凌则依托其在射频功率器件和车规级制造上的优势,在高端市场拥有一席之地。
面对这样的竞争格局,国产替代的路径选择变得至关重要。过去几年,不少国产毫米波芯片公司选择了“降维打击”的策略——用更低的价格、更快的服务去抢占低端角雷达市场。这种策略在短期内取得了一定的成效,但在4D成像芯片这样一个技术密集型的赛道上,低价策略很难持续——因为客户更看重的不是便宜,而是性能和可靠性。
圭步微电子走出了一条不同的路——“非对称破局”。
所谓“非对称”,就是不在同等维度上与巨头硬碰硬,而是找到它们产品体系中尚未被满足的“缝隙”,用创新的技术方案实现“弯道超车”。圭步微电子选择的缝隙,是“高性能单芯片SoC”与“高性价比角雷达SoC”之间的中间地带。
TI的AWR2544虽然性能强大,但它的定价在50-80美元之间,对于15万元以下的经济型车型来说,成本压力巨大。而NXP的S32R系列虽然生态完善,但其设计架构偏向于传统的前端+后处理分离方案,在集成度上落后于圭步的单芯片方案。圭步微电子的77G 8T8R芯片,在性能上对标AWR2544,但定价只有其60%左右。更重要的是,圭步团队为客户提供了从芯片到参考设计的全套解决方案,大幅降低了Tier1和车企的研发门槛。
“很多国内的车企和Tier1其实早就想用国产芯片,但以前国产芯片的性能和可靠性确实达不到要求。”一位在吉利旗下某供应商工作的系统工程师告诉笔者,“圭步的芯片我们测试了将近一年,从性能指标到可靠性测试,基本能满足L2+到L3级别自动驾驶的需求。再加上他们在技术支持上的反应速度,比TI快多了——TI的FAE(现场应用工程师)全国就那么几个,排期要等两周以上,圭步的团队可以做到48小时内响应。”
这种“非对称”优势还体现在产品定义上。圭步微电子在推出高端8T8R芯片的同时,还开发了一款角雷达SoC,专门针对L2及以下级别的ADAS系统。这款芯片将射频前端、基带处理和天线阵列高度集成,模组成本可以控制在200元人民币以内,直接瞄准了10万元级乘用车的前装市场。据公司方面透露,这款角雷达SoC已经拿到了国内某头部自主品牌车企的定点项目,预计2027年将搭载超过50万辆新车。
在更前沿的“交通雷达”领域,圭步的92G芯片也找到了差异化的市场定位。与传统的77GHz车载雷达不同,92G频段被主要应用于智慧交通领域的路侧感知系统。圭步微电子在这款产品中集成了专门针对多目标跟踪和场景建模的硬件加速单元,可以同时追踪超过200个交通参与者,路侧感知距离达到500米以上。目前,这款芯片已经在国内多个智慧高速公路项目中得到部署,成为圭步在“车路协同”领域的战略支点。
豪威与博世为何同时下注:一笔战略融资背后的产业合纵连横
2026年7月,当圭步微电子宣布完成逾亿元战略融资时,投资方名单中出现了两个格外醒目的名字:豪威集团和博世创投。
豪威集团是全球前三的CMOS图像传感器供应商,在车载摄像头领域拥有超过40%的市场份额。博世则是全球最大的汽车零部件供应商,同时也是毫米波雷达模组的“鼻祖”——博世在1990年代就推出了第一款车用毫米波雷达。这两家企业在传感器和汽车零部件领域都是“重量级选手”,它们同时投资一家毫米波雷达芯片初创公司,背后释放的信号耐人寻味。
“豪威投资圭步,逻辑非常清晰——这是传感器融合战略的必然选择。”一位资深行业分析师指出,“豪威在摄像头领域已经是全球龙头,但单一的视觉传感器在雨雾天气、强光等场景下存在天然缺陷。4D成像毫米波雷达可以与摄像头形成完美的互补:摄像头负责高分辨率的语义识别,毫米波雷达提供全天候、高可靠的三维空间感知。豪威通过投资圭步,实际上是在构建一个‘视觉+雷达’的融合传感生态。”
豪威集团的汽车事业部负责人曾在一次内部会议上表示:“传感器的未来不是取代,而是融合。我们相信,真正的自动驾驶需要多种传感器的数据在底层进行深度融合,而不是简单的后处理叠加。圭步团队在毫米波芯片上的技术积累,与我们在图像传感器上的优势,可以形成极强的协同效应。”这一表述暗示,豪威与圭步很可能正在联合开发一种“摄像头-雷达融合芯片”,将图像信号处理和雷达信号处理集成在同一颗SoC中,从而大幅降低感知系统的复杂度和成本。
博世创投的出手则更具战略意味。博世是全球汽车雷达模组的最大供应商之一,其第五代雷达产品已经广泛应用于宝马、奔驰、大众等车型。但博世雷达模组所使用的芯片,大部分来自TI和NXP。在供应链安全日益受到重视的背景下,博世显然希望通过投资圭步微电子,在主流芯片供应商之外,培育一个“备选方案”——尤其是在中国市场,博世需要向本土客户证明,它有能力提供包含国产芯片在内的雷达解决方案。
“博世对中国市场的本土化投入一直在加大。”一位接近博世创投的人士透露,“圭步微电子的芯片在性能和量产能力上已经通过了车规级验证,博世希望通过战略投资,将圭步纳入自己的生态体系。未来不排除博世在其部分雷达模组中采用圭步芯片的可能性。”
除了豪威和博世,南京江北科投集团和兰璞资本、景祥资本等机构的参与,也体现了地方政府和产业资本对高端芯片产业的战略支持。南京江北新区近年来已经聚集了包括台积电南京厂、华为海思南京研究所、紫光展锐等一批集成电路龙头企业,形成了从芯片设计到制造封测的完整产业链。圭步微电子作为本土培育的毫米波芯片设计公司,其成长对江北新区的集成电路产业生态具有重要的“补链”意义。
本轮融资的金额虽然只有“逾亿元”,但对于一家正处于量产爬坡阶段的芯片公司来说,这笔钱被精准地规划在了三个方向:核心技术的持续迭代、产品规模化量产落地、场景化市场拓展。具体来说,新一代的77GHz 12T12R芯片正在研发中,目标是将点云密度再提升2倍,同时将功耗降低20%;量产方面,公司正在与封测厂合作建设专用的车规级测试产线,以满足2027年预计超过100万颗的订单需求;市场拓展上,除了继续深耕前装车载市场外,还计划将4D成像雷达芯片推广到机器人、智慧交通和工业安防等新场景。
从8T8R到单芯片SoC:当“硬件定义软件”成为自动驾驶的终局思考
在圭步微电子的技术路线图中,有一个终极目标:打造“感知即计算”的硬件平台。
当前的自动驾驶系统,普遍采用“感知-决策-执行”的分层架构。传感器负责采集数据,中控域控制器负责处理数据和做出决策。这种架构的优点是灵活性高,但缺点是数据传输带宽大、延迟高、系统复杂度和成本都很高。尤其是在L3级以上自动驾驶系统中,需要融合摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等多种传感器的数据,域控制器的算力需求呈指数级增长,功耗和散热问题日益突出。
圭步微电子的创始人认为,“硬件定义软件”才是自动驾驶的终局。也就是说,将越来越多的感知、数据融合、甚至部分决策功能,直接集成到传感器芯片中,实现“边缘智能”。一颗智能毫米波雷达芯片,不仅能够发射和接收电磁波,还能在芯片内部完成目标检测、分类、跟踪和环境建模,然后直接输出结构化的感知结果,而不是原始点云数据。这样一来,域控制器的负载大幅减轻,系统的实时性和可靠性显著提升。
圭步微电子目前量产的8T8R芯片,已经在向这个方向迈进。芯片内部集成了一个高性能的RISC-V核心和专用的神经网络加速单元(NPU),可以运行轻量级的深度学习模型,直接在芯片上完成目标识别和分类。在实际测试中,基于圭步芯片的雷达模组可以直接输出“前方50米处有一辆轿车,速度为60km/h,横向距离3.2米,置信度95%”这样的结构化信息,完全不需要外部MCU参与处理。
“这是毫米波雷达从‘传感器’向‘智能感知节点’的进化。”一位参与圭步芯片设计的系统架构师解释道,“未来的一颗雷达芯片,本质上就是一个微型计算机。它有自己的处理器、内存、算法和通信接口,可以自主完成感知任务,并通过车载以太网将结果直接发送给执行器。这种架构下,自动驾驶系统将从‘中央集中式’演变为‘分布式智能’,系统的鲁棒性和安全性都会大幅提升。”
当然,这个愿景还需要时间来实现。目前,4D成像毫米波雷达的点云质量还无法与激光雷达相媲美,尤其是在角分辨率上,与激光雷达的差距仍然明显。但圭步微电子的团队认为,随着芯片通道数的增加和算法的进步,毫米波雷达的分辨率正在以每年30%-40%的速度提升。按照这个趋势,到2030年左右,4D成像毫米波雷达的点云密度有望接近当前32线激光雷达的水平,而成本只有后者的十分之一。
除了车载领域,圭步微电子的芯片还在多个“非典型”场景中找到了用武之地。60GHz无人机避障芯片,利用毫米波雷达对烟雾、粉尘的强穿透能力,被用于工业巡检无人机在恶劣环境下的自主避障;92G交通雷达芯片,被部署在高速公路和城市路口,用于实时监测交通流量和事件检测,为“车路协同”提供感知基座。这些场景虽然单个市场规模不大,但胜在增长快、竞争小,为圭步提供了稳定的现金流和宝贵的场景数据。
毫米波雷达的“中国时刻”:在L3/L4的黎明前夜,芯片国产化为何不再是备选
如果说2023年是激光雷达的“量产元年”,那么2026年正在成为4D成像毫米波雷达的“爆发前夜”。
一个关键的催化因素来自政策层面。2025年底,中国工信部发布了《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》,明确支持L3/L4级自动驾驶汽车在限定区域内上路。这意味着,车企需要为真正的高阶自动驾驶做准备,而传感器系统作为感知层的基础设施,其性能要求被推到了前所未有的高度。
与此同时,全球汽车供应链正在经历一场深刻的重构。地缘政治因素导致“芯片安全”成为所有车企的必修课。过去几年,不少中国车企因为车规级芯片被“卡脖子”而被迫减产的教训,至今仍让人心有余悸。在这种背景下,国产芯片不再是“备选”,而是被提升到了战略安全的层面。一位某国有车企的采购总监直言:“我们现在对国产芯片的态度是‘能用尽用’,尤其是在毫米波雷达这种核心传感器芯片上,我们希望在2028年之前实现至少50%的国产化率。”
市场数据也在印证这一趋势。根据Yole的预测,全球车载毫米波雷达芯片市场将从2025年的约35亿美元增长到2030年的约70亿美元,其中4D成像芯片的占比将从2025年的不到20%增长到2030年的超过60%。在中国市场,2026年上半年的4D成像雷达前装搭载量已经超过120万颗,同比增长超过200%。而圭步微电子,正是这个高增长市场中少数具备“量产交付”能力的国产芯片供应商。
但挑战同样严峻。TI和NXP并没有放慢迭代的步伐。TI计划在2027年推出下一代AWR3000系列芯片,采用更先进的工艺节点和更优化的架构,性能预计将再提升30%以上。NXP也在加速其S32R系列的生态建设,推出了与自家S32G域控芯片深度适配的雷达软件开发套件,试图通过“生态锁定”来巩固其市场地位。
面对竞争,圭步微电子的策略是“以快制快”和“以深制强”。在“快”的方面,团队保持着每18个月迭代一代芯片的节奏,比国际巨头的24-30个月周期快了近三分之一。在“深”的方面,圭步选择深深扎根于中国本土场景,针对中国特有的复杂交通环境——比如频繁的非机动车穿插、高密度的人车混流、多样化的路面结构——进行算法调优和场景适配。这种“场景深度”是国际巨头难以复制的护城河。
圭步微电子内部有一个“中国场景数据库”,里面收录了超过10万小时的中国城市道路雷达数据,覆盖了从暴雨暴雪到雾霾黄沙的各种恶劣天气,从一线城市核心商圈到十八线县城十字路口的各种交通场景。基于这个数据库训练的雷达感知算法,在中国的实际道路测试中表现出了比通用算法更高的识别率和更低的误报率。
“在很多中国特有的场景下,我们的雷达比国际巨头的雷达更‘懂’中国。”圭步微电子的一位算法负责人说,“比如,中国很多路口的非机动车会从各种意想不到的角度穿行,我们的算法能够更好地预测和识别这种轨迹。这是数据驱动的优势,也是我们本土公司的护城河。”
从更宏观的角度来看,圭步微电子的崛起,是中国半导体产业在汽车电子领域从“跟随”走向“并跑”的一个缩影。过去,中国芯片公司习惯于在低端市场做“国产替代”,在高端领域则缺乏底气和实力。但圭步微电子用实际的产品证明了:在77GHz毫米波雷达芯片这个赛道上,中国团队有能力做出与国际巨头正面竞争的产品。这不仅是一家公司的成功,更是对整个国产汽车芯片生态的提振。
当然,前路依然漫长。圭步微电子目前还是一家初创公司,在产能规模、客户覆盖、品牌认知等方面,与TI、NXP还存在巨大差距。但至少,它已经越过了从实验室到量产的“死亡之谷”,拿到了通往决赛圈的入场券。在即将到来的L3/L4自动驾驶大潮中,圭步微电子的芯片能否成为定义行业标准的“中国芯”,时间会给出答案。但有一点已经清晰:在毫米波雷达芯片的国产化征程中,圭步微电子已经迈出了最坚实的一步。