TI 第二代雷达芯片深度剖析

车载雷达是高级辅助驾驶(ADAS), 无人驾驶核心传感器之一，而车载雷达芯片是车载雷达的核心，如今高度集成（MMIC + DSP/MCU)的车规级芯片为雷达小型化，高可靠性与稳定性，低成本提供关键途径，其重要性不言而喻。

近期，TI公司正式上线下一代车规级高性能车载雷达芯片，AWR2944 ，同时发布与之配套的SDK，mmwave_mcuplus_sdk_04_02_00_01，参考设计工具箱toolbox, mmwave_automotive_toolbox_3_5_0，以及demo参考板 AWR2944 EVM，那么这次发布带来哪些调整与升级，代表TI公司哪些雷达芯片产品设计思路，可能会对车载雷达行业产生哪些影响，我们来个deep dive。

AWR2944 TI定义为第二代车规级高性能车载雷达芯片，目前处于Preview阶段。也就是可以提供芯片样品或者可供评估的demo板，未正式规模量产。

▲ AWR2944

先来个关键点Device Overview

AWR2944依旧是祖传45nm RFCMOS工艺，支持76-81GHz频段，最高5GHz带宽。同时芯片支持4Tx4Rx，这也是TI迄今为止单芯片收发天线数目最多的芯片；相位噪声控制较之前的AWR1xxx系列略有提升，达到 -96 dBc/Hz [76 to 77 GHz]以及-95 dBc/Hz [76 to 81 GHz]（Phase Noise @ 1MHz）；全新发射端移相器；DSS集成自家DSP，只不过型号由之前的C674x，调整为C66x。MSS中的处理器由ARM R4F升级为ARM R5F，硬件加速器(HWA)升级为2.0；片上RAM提升至4MB；首次集成硬件安全模块(Hardware Security Module，HSM)，HSM本身主要由一个可编程的ARM Cortex M4核构成，此外，还对boot加入认证及加密机制（Secure authenticated and encrypted boot support）以及支持加密HWA，进一步加强雷达硬件安全；车载通信接口方面，2路CAN全部调整为CAN-FD，并首次支持百兆以太网（10/100 Mbps RGMII/RMII/MII Ethernet）;ADC采样率37.5Msps，通道数提升至9路，UART提升至4路，新增CSI2 Rx interface用于采集数据回放；接收端TI抛弃了上一代普遍采用的I/Q正交混频结构，采用I路混频结构(如下图)

▲ Receive Subsystem (Per Channel)

硬件架构如下图，AWR2944依旧是清晰的模块设计，前面介绍的各种调整与升级基本一目了然。我也放了AWR1843 的框图，大家方便对比。

▲ Functional Block Diagram(AWR2944)

▲ Functional Block Diagram(AWR1843)

由此可见，作为第二代高性能雷达芯片，AWR2944调整升级的地方确实还蛮多。但是参数功能终究只是表面，我们还得看看这些调整升级背后的深层次逻辑。

我在“下一代角雷达-从SRR600说起”介绍过Conti下一代角雷达样态，在大FoV条件下实现远距离目标高精度感知是基本要求，这对雷达测距性能，角度FoV，分辨率及精度提出新挑战。

2944较前代又多集成一路发送通道，以实现更高角度分辨率及精度，同时也为更多复杂天线布局设计提供芯片层面支持。

通常远距离感知主要由天线设计解决，相对聚焦的波束测得更远，同时压缩了FoV，在大FoV条件下实现远距离测距是比较困难的，一种途径就是多天线同时发送，比如4路天线同时发射，叠加的宽波束能够在保证宽FoV条件下，距离测得更远。但同发的问题在于接收端对叠加的波束可靠分离较为困难。2944采用了全新的DDM-MIMO通道分离方案(下文会详述)，在同发的基础上实现可靠的通道分离，基本实现大FoV条件下远距离目标高精度感知。并且这一切几乎全由硬件加速器实现（只有部分少量计算由DSP介入），因此TI 将HWA顺势升级为2.0。

同时提高RAM容量以平衡通道数提升以及算法复杂度提升带来的内存开销增大。以太网接口的加入也是应对雷达输出点云等数据量提升问题。

1代芯片中，打头阵的是1642，DSP是绝对的计算 核心，用于几乎全部的信号处理及数据处理任务。MCU基本只用于配置 ，控制 及管理 等，这是TI对ARM MCU的基本定位。所以MSS及DSS的处理方式并不平衡，用TI的原话就是

In most use cases the MSS is defined as a control domain while the DSS actually executes the DPC.

*/ti/mmwave_mcuplus_sdk_04_02_00_01/mmwave_mcuplus_sdk_04_02_00_01/ti/control/dpm/docs/doxygen/html/index.html

而到了第2代，打头阵的2944中，DSP地位被相当弱化，耗时耗力的信号处理部分基本由HWA代劳，事实上，只要你愿意，整个RSP处理链路皆由HWA实现，TI也希望你多多使用HWA，也因此调低了DSP规格，C66x处理频率只有360MHz，远低于上代C67x的600MHz。并且ARM也被加强，不仅用于配置及控制，也用于上层数据处理，比如tracking，classification也可由ARM处理，进一步分担了DSP的处理任务，这是DSP规格下降的理由。

这样的变化喜忧参半，文末再叙。

虽然2944调整升级丰富，带来全新雷达体验，但由于DSP规格降低，以及接收端单路混频方案ADC数量降低等因素, 2944芯片成本不会提高很多。

软件及demo参考设计方面

TI提供了适配2944的SDK及Toolbox。

Toolbox中包含满足NCAP R79功能需求的2944参考设计，支持BSD， FCTA，LCA等。demo实现水平FoV ±80°下200m测距，角度分辨率9.5°。比较有意思的是，TI在reference design 的feature栏中加入了这么一句值得玩味的话：Builds customer confidence on mmWave device capabilities ，看来毫米波雷达还是比较卑微啊。

▲ AWR2944 EVM

EVM与DCA1000结合提供raw data采集能力，为分析原始ADC数据提供支持。

Demo板天线MIMO布局等效阵为

▲ Virtual Antenna Array

天线频段覆盖76GHz至81GHz，增益13dBi, 3dB波束宽度水平±30°，俯仰±3°。6dB波束宽度水平±45°，俯仰±5°。

▲ Azimuth Radiation Pattern

▲ Elevation Radiation Pattern

TI在SDK 3.x之后设计了全新的SW Framework，引入DPC，DPM，DPU等概念，使得整个软件架构虽复杂但逻辑较为清晰，开发者能够快速上手开发。Framework不是本文重点，不再赘述，聊聊核心升级DDM-MIMO。

我在“4D雷达之MIMO通道”分离中讨论过，FDM，TDM，CDM等MIMO通道分离技术。与TDMA不同，FDMA可以实现同发，并利用发射端天线与频率偏移位置之间的映射关系确定通道分离方案。

其中FDM可以由下图简单总结：

(A) 如果各待分离通道之间的频率偏移量是多普勒分辨率的倍数，则是DDMA;

(B) 如果各待分离通道之间的频率偏移量是dechirp后信号带宽的倍数，则是RDMA；

(C) 如果各待分离通道之间的频率偏移量是最大拍频的倍数，则是BFD;

(D) 如果各待分离通道之间的频率偏移量是chirp带宽的倍数，则是FT-FDMA。

▲ MIMO channel separation

由此可见，DDM可以认为是FDM的一种情况。

▲ range-Doppler map(DDM)

TI实现的是 The empty-band DDMA，提供RangeProc DDMA DPU，以及Doppler DDMA DPU构成DDMA核心实现模块。我简单看了下TI 目前硬件实现的DDMA Demodulation，整体完成度还是可以的。

▲ DDMA principle

从DDMA modulation可见，DDM-MIMO对移相器要求很高，TI的移相器精度也需要仔细评估。

▲ Object Detection Data Path Processing Chain

不过DDMA也不是高枕无忧的方案，DDMA潜在问题包括但不限于，

相位校准峰值混叠不均衡幅值

下图为demo实测效果，其测距性能，点云密度，FoV等方面效果还可以，比1代确实有较大提升。希望能够“Builds customer confidence on mmWave device capabilities ”。

▲ 2944demo Test

小结

我们再上升一个台阶，分析TI 2944的发布可能会对车载雷达行业产生哪些影响。

若仅从技术角度分析雷达竞争力，最重要在于天线，MMIC，算法。芯片厂商提供MMIC，雷达厂商因天线及算法上的优势逐渐建立自身壁垒，而这一状态似乎慢慢发生变化。

1、 毫米波雷达正逐渐从“信号处理环节差异性”转向“数据处理环节差异性”，也即是对点云数据处理方式的差异性。TI倡导HWA的使用，将诸多先进信号处理算法固化，用户只需按需取用，信号处理算法正在被标准化，构建雷达底层标准品。

降低DSP的处理频率，提高ARM核心主频，一方面变相引导用户强化对HWA的使用，另一方面也有利于均衡成本。TI也表示：

The Hardware Accelerator block (HWA 2.0) supplements the DSS and MSS by offloading common radar processing such as FFT, Constant False Alarm rate (CFAR), scaling, and compression. This saves MIPS on the DSS and MSS, opening up resources for custom applications and higher level algorithms.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/awr2944.pdf?ts=1637431154585

雷达厂商的战场慢慢向数据处理，包括跟踪，目标分类，场景理解，边缘AI，数据融合等环节。

2、我始终认为信号处理才是毫米波雷达最迷人的地方。 这样的举措无疑导致，雷达厂商从ADC原始数据输出到雷达点云数据输出的所有中间环节掌控将越来越弱。降低RSP层灵活性。也会进一步降低了雷达技术门槛，打破原有雷达厂商部分技术壁垒。由此可见，芯片供应商对雷达厂商的影响会越来越大，芯片厂商顶层的“平权”策略进一步降低雷达厂商之间产品差异性，势必进入低价竞争。

至于后续雷达的升级方向，我觉得信号处理部分会在芯片厂商的影响下部分淡化，由HWA依旧会加强，RSP部分最终可能就是标准品，你需要怎么样的应用，配置下寄存器就好了，竞争可能越来越集中在上层数据处理，整合全新的AI Engine也是很有可能的，某种程度上，毫米波雷达除了频段，会越来越像激光雷达。

花 1599 就能买到 9700K 的性能？AMD 新一代 R5 3600 横向评测

本文由什么值得买用户原创:爱用热切的描边怪

今年 AMD 分别在5月27号的台北电脑展，和6月11号的 E3 游戏展上发布了新一代 Ryzen 3000 系列处理器，靠着 IPC 提升了 15% 这个亮点吸引了不少人的眼球，最让我们热血沸腾的就是 AMD ！它！又翻身了。现场演示的几款处理器无不例外的完全碾压隔壁牙膏厂的产品，这确实给英特尔不少的压力。但是，苏妈这一次到底是诚不欺我？还是 PPT 碾压呢？让我们一起看一下。

首先回顾一下发布的 CPU 参数。本次的两个主角就是量最大的 R5 3600 和 R5 3600X。

本次的两个主角就是量最大的 R5 3600 和 R5 3600X

外观展示

首先声明，因为这两颗处理器都是我借（嫖）来的，没有包装盒，没有散热器。。。所以只有 CPU 本体。。。

▲外观造型和上一代的差距并不大，只有 CPU 和下面的小字有位置的变化，整体还是那个熟悉的味道。温馨提醒，这一次全系列仍然是钎焊哦。

上 R5 3600，下 R5 2600

▲在正面的 PCB 上，右下角的安装方向识别的金三角相比之前一代变小了，这我就有点不理解 AMD 这么设计的意思了，这个角还是挺难发现的，不过好在 CPU 针脚有防呆，所以问题不大，只要不是大力出奇迹。。。

左 R5 2600,右 R5 3600

▲背面的金手指部分，还是那熟悉的 AM4 ，啊 AMD 真良心（心里话）。由于我的 2600 久经沙场（其实就是放久了），金手指已经略微发黑，有轻微的氧化。PCB的部分，3600 的颜色较深，右下角的金三角倒是没有变小（这是让玩家反过来安装 CPU 的节奏吗）。

左 R5 2600，右 R5 3600

▲PCB 厚度方面则和上代一致，没有变化。（英特尔，看见没，说的就是你 ）

CPU 的外观没啥可以展示了，就先结束吧。

测试配置

是骡子是马咱么也要牵出来溜溜，废话不多说，上平台！

▲好马配好鞍，主板我采用了和 3600(X)一同发布的 X570 系列主板，在受到价格方面的影响，我最终还是选择了较为便宜的华擎 X570 太极，和前代有着大幅度的升级，不一样的花纹，不一样的 LOGO，多了 PCIE 马甲，14 项 DR. MOS 等等等等，有兴趣的朋友等我后续出一片主板单体的评测。

▲为了不让运行游戏的时候有瓶颈，显卡我采用了微星 RTX 2080 魔龙，在 1080P 下，用它玩游戏就是对它的耻辱，拥有高达 1860Mhz 的最高动态频率，加上2944个流处理器，辅以 8G GDDR6 高速显存，酣战 4K 完全不是梦。（但是我还是用的 1080P 的分辨率测试的。。。高分辨率和高帧率，还是偏向高帧率多一点，毕竟我有一块 200Hz 的显示器。。。）

▲内存方面我采用了两条宇瞻黑豹 DDR4 3200 RGB 版，3200 16G 无论是在日常使用还是游戏上都完全没有问题。

▲电源我使用了安钛克 HCG X1000 1000W 电源，重点介绍一下这颗玫瑰金电源，因为这个颜色实在是骚的不行。

▲正面一把 14cm 风扇，支持低温停转。右下角有一个 HCGX 的 LOGO，无时无刻证明着自己是为游戏而生。

▲琳琅满目的全模组接口。

▲80PLUS 金牌认证，12V 的电流达到 83A，总 12V 功率达到 996W。

▲硬盘采用了在京东 618 剁手的海康威视 C2000 1T。读 3500MB/s，写 3000MB/s，可谓是性价比爆棚。

参数对比

左 3600，右 3600X

▲我们先用 CPU-Z 看一下两颗 CPU 的大致参数，将 CPU-Z 升级到最新版本之后就可以识别这两颗新的处理器了，3600 为六核十二线程，最大频率可达 4.2G，3600X 同样为六核十二线程，最大频率升级到了 4.4G，如果真如苏妈所说，IPC 提高了15%，那么这 200MHz，也将会给 CPU 带来巨大的性能提升。核心电压方面还是偏高，默认电压 1.3V~1.4V。

左 3600，右 3600X

▲切换到缓存页面，惊人的发现两者的缓存大到爆炸，都达到了惊人的 35MB（二级缓存 3MB，三级缓存 32MB），三级缓存可是相比上一代翻了整整一倍！忍不住的说了一句 AMD！YES！

温度测试

▲使用 AIDA64 单烤 FPU 5分钟进行测试，结果并不是很理想，使用了 7nm 的 3600X 和 3600 要比上一代的温度高出不上，我一开始以为是因为测试软件没有跟进导致的显示错误，但是用手触摸散热器热管发现温度非常高，大概是石锤高温了，希望赶紧出一版微码改善一下这个问题。

性能测试

左 3600，右 3600X

▲首先是不跑不是天朝人的鲁大师。单看 CPU 的跑分，3600X 在比 9700K 多四个线程的情况下轻松取胜，顺便把 9600K 按在地上摩擦。3600 也不甘示弱，紧紧的跟在老大哥 3600X 的身后，同样以较大的优势领先于 9700K。

左 3600，右 3600X

▲接下来是 CINEBENCH R15，考验的是 CPU 的渲染能力。3600 和 3600X 继续霸榜，在频率比 9700K 低的情况下，无论是单核性能还是多核性能，完全超越了 9700K，霸榜成功。

左 3600，右 3600X

▲CINEBENCH R20，同样也是考验 CPU 的渲染能力，相比 R15 来说，它更能压榨 CPU 的性能，更加能够反映 CPU 的真实性能。在这里 3600 和 9700K 的性能距离缩短了，但是还是以微弱的优势继续领先，然而 3600X 还是在享受着顶楼带来的阳光沐浴。9600K 依旧是垫底。

左 3600，右 3600X

▲当我们用了 CPU-Z 测试的时候，情况就不太一样了，9700K 将稍弱的 3600 拉下马，得到了第二的位置，并且在单核性能中屠榜，以微弱优势取得优胜的 3600X 站在楼顶不敢说话，5.4分的微小差距，说不定下一次跑分就不一样了呢。

左 3600，右 3600X

▲在 AIDA64 的内存延迟测试方面，由于 AMD 这一代任然采用了双 DIE 设计，所以内存延迟方面仍然没有有效的解决，进步相比 2600 可以说是微乎其微，英特尔仍然是遥遥领先。希望 AMD 能通过后期与配合主板厂商配合升级 BIOS 来适当弥补这个问题吧。

左 3600，右 3600X

▲接下来这场竞技就要进入白热化了，在 3DMark Time Spy 下测试，9700K 一把拉下原本在楼顶的 3600X，回到第一的宝座，并且优势很大，3600X 和 3600，顺位第二第三，在 DX12 的类游戏测试中，AMD 性能还是稍弱与英特尔。

左 3600，右 3600X

▲同样是 3DMark，使用 Fire Strike Extreme 测试时，情况又发生了转变，3600X 一记重拳，9700K 八手难敌十二手，掉回第三，3600X 和 3600，晋级第一第二名。在 DX11 类游戏的测试中，3600X 和 3600，重新超过了 9700K。

游戏测试

我选择了四款游戏给大家参考，分别为：古墓丽影：暗影（DX12），彩虹六号：围攻（DX11 电竞），全境封锁 2（DX12），孤岛惊魂：新曙光（DX11）。

▲首先是我们的劳拉小姐姐，游戏运行在最高画质下，开启 DX12 渲染模式，时间抗锯齿。3600X 一马当先，秒了 9700K 和 9600K，以 10 帧的优势领先蓝厂，3600 也不示弱，与 9700K 的优势也有 7 帧。

▲接下来是六六，游戏运行在最高画质下，打开时间抗锯齿拉并满渲染倍率。作为一款电竞游戏，144以上的帧数是非常有必要的，这里的所有处理器都可以完美运行，但是 3600X 和 3600 的优势完全消失了，9700K 以三帧的优势微弱领先，9600K 也能领先 3600X 一帧。

▲然后是全境掉线2，游戏运行在最高画质下，开启 DX12 渲染模式，关闭垂直同步。3600X 扳回一城，带着 3600 屠榜，3600X 以五帧的优势领先 9700K，3600 也有两帧的优势领先于 9600K。

▲最后是孤岛惊魂5的续作，新曙光，游戏运行在最高画质下，关闭垂直同步。在这里 9700K 以七帧的优势领先于 3600X，9600K 相对于 3600 也有着 12 帧的优势。

同频测试

在最后献上同频率下的测试结果，我这边将 9900K 关闭两颗核心，模拟成六核十二线程，并且将 9900K 和3600X 全部锁频在全核心 4G 进行测试。

▲除了 3DMark Time Spy 以外，其他的项目无论是单核心还是多核心在同频的情况下全方面吊打 9900K 锁核降频版，看来苏妈诚不欺我，IPC 的提升效果相当明显。

总结

先说说优点

一、11 项常规测试中 7 项获得第一，在同频性能下更是巨大的差距吊打了英特尔平台。不要问，问就是 AMD Yes！虽然游戏上没有完全碾压英特尔平台，但是按照 AMD 目前的劲头，肯定会有更多的游戏厂商像育碧一样，纷纷在 AMD 平台下优化他们的游戏，后续有可能就会出现用 3600X 玩游戏吊打 9700K 的情况。

二、内存超频方面，我就简单的测试了一下，2600 搭配宇瞻黑豹 RGB 3000 的时候，无脑拉频率的极限也就是 3200Mhz，换上 3600 和 3600X 之后，可以无脑上到 3666Mhz，并且这一次 AMD 将内存频率的上限提高到了 4666+，可谓是进步巨大。

三、IPC 性能提升。在核心频率以外，还有一个参数无形之间影响着 CPU 的整体性能，他就是 IPC，即 CPU 每一周期内执行多少指令，单核性能就是 IPC x 频率。这一次提升了 15% 之后，相对于英特尔酷睿来说，超过 2~3% 左右，再加上多核心，超越的会更加明显。

再说说需要改进的地方

一、内存延迟方面。由于仍然使用了双 Die 的设计，内存延迟还是和以前一样偏高，但是这次 AMD 的缓存命中率大幅度提高，导致 CPU 不需要经常性的访问内存，所以内存延迟也没有那么影响性能了，当然肯定还是越低越好，所以姑且算是个需要改进的地方。使用双 Die 的设计主要是为了提高良品率，提高产能，并且降低制造成本。

二、超频性能方面，仍然是一个大问题，由于默认电压过高，如果想要把温度控制在合理的范围内，换用较好的水冷，可上升的频率在 300Mhz 左右，再提高电压巨大的发热量会成为一大问题。但是由于 IPC 的性能提升，这几百兆的频率性能提升是巨大的，我们仍然可以像 2600 一样享受到免费的性能升级，3600 免费升级成 3600X，何乐不为呢。

最后说说购买建议

3600 和 3600X 这两者之间，我还是推荐选择 3600，两者频率差 200Mhz，价格差距 400 软妹币，但是缓存大小完全一致，我们仍然可以通过超频的方式免费升级这颗处理器，我使用 1.37V 就能超频到 3600X 的水平了，1599 的价格确实要更香一点，买爆啊。

目前的 X570 主板售价普遍较高，连性价比超高的妖擎都叫价 3000+，一方面是因为 AMD X570 芯片组涨价不少，第二是 X470 B450 仍有大把库存，所以需要一段时间的沉淀之后，这个价格才会慢慢走低。

目前因为主板 PCB 电路的问题，老款芯片组无法通过升级 BIOS 支持到 PCIE Gen4（4.0），所以想要购买 Gen4 的 NVME SSD 和显卡的同学就有点尴尬了，要么加钱上 X570，要么在做一段时间的等等党。但是目前又有一个好消息，从某 QQ 群得知，妖擎正在对自家的 B450（M） 钢铁传奇进行升级，后续将会提供特殊 BIOS 支持 Gen4（果然妖擎名不虚传），大概是因为这两块主板相对于之前的 AM4 主板研发时间较晚，厂商在后期完全可以按照 Gen4 的标准来研发主板，然后主板上的第一条 PCIE x16 和一条 NVME 全部直连 CPU，所以理论上 CPU 支持 Gen4，然后在 BIOS 上做做手脚，主板直连 CPU 的 PCIE 也就支持 Gen4 了，不知道其他家主板厂商作何感想呢 。3600+B450 钢铁传奇，699 的主板加上 1599 的 CPU，而且依旧能够享受到 Gen4 的最新技术，你问我支持不支持，那我一定是支持的，买就完事了。

如果喜欢我的文章，麻烦帮忙点赞、收藏、分享、打赏，非常感谢，我是爱用热切的描边怪，我们下次见。

相关问答

看看你windowsandio这个服务是不是自动的有用(0)回复892424775没事不要更新驱动。老东西就让他用老驱动,你这个情况,可以重装系统有用(0)回复你缺的...