芯东西（公众号：aichip001）
作者 | 程茜
编辑 | Panken
UWB芯片(pian)火得突(tu)然，又烧(shao)得还不够旺。
3月28日，全(quan)球首款UWB数字钥匙(chi)在蔚来旗舰轿车(che)ET7正式交付，有(you)这项(xiang)技术(shu)加持，车(che)主(zhu)无(wu)需掏出(chu)钥匙(chi)，就能解锁车(che)门(men)。这个被苹果带飞的无(wu)线(xian)通信技术(shu)，正将终端应用热潮蔓延(yan)至车(che)圈(quan)。
▲蔚来(lai)ET7支(zhi)持UWB智能钥匙、手机(ji)UWB/BLE钥匙、NFC卡/手机(ji)NFC解锁车门（图源(yuan)：蔚来(lai)）
UWB，全名超宽带(dai)通信(xin)（Ultra Wide Band），一种短距离无线传输通信(xin)技术，从2002年被(bei)美国联邦通信(xin)委员会（FCC）核准在民用领域开(kai)放至(zhi)今(jin)，已经低调发(fa)育了约20年。
直到2019年9月，苹果首次(ci)将UWB芯片引入(ru)其旗(qi)舰(jian)手机，这个(ge)擅(shan)长(zhang)短距离(li)精准定位的“黑科技”，被陆续解锁设备连接、无线(xian)支付、找(zhao)丢(diu)失物品、活体检测、取代实体钥匙无感开车门等功能。长(zhang)期(qi)蛰伏于工业级(ji)应用的UWB技术，开始在(zai)消(xiao)费类市场初显锋芒(mang)。
科技巨头力捧之(zhi)下，UWB产业(ye)收到了前所(suo)未有的(de)瞩(zhu)目，大量资本开(kai)始涌(yong)入(ru)这(zhei)条赛(sai)道，这(zhei)对耕(geng)耘UWB芯片已久的(de)国内企(qi)业(ye)而言(yan)，可谓是突(tu)如(ru)其(qi)来的(de)“惊喜”。但(dan)能(neng)否接(jie)住这(zhei)些汹涌(yong)而至的(de)机遇，就要考验UWB芯片企(qi)业(ye)此前积(ji)蓄的(de)实(shi)力。
在愈发激烈的战事中，先进技术是通信芯片老将陈振骐引以为傲的筹码。今年2月，一篇UWB超宽带定位通信收发机芯片论文发表于被誉为“芯片奥林匹克”的国际顶会ISSCC 2022上，成为今年中国大陆及港澳地区唯一入选的工业界论文，其来源正是由陈振骐(qi)创办的纽(niu)瑞芯公司。
▲纽(niu)瑞(rui)芯有关UWB超宽(kuan)带定位通信芯片设计的论文被ISSCC 2022收录
今年开年，纽瑞芯便连添战果。在成为第一家在ISSCC上发表无线通信全系统芯片成果的中国大陆企业之前，它刚宣布完成2亿元A轮融资，投资方包括国内MEMS龙头歌尔微。截至目前，纽瑞芯已累计完成三轮融资，它为不同应用研发的多款UWB芯片将在今年投入市场。
当UWB芯片(pian)产业(ye)尚处微时，陈振(zhen)骐(qi)如何(he)带(dai)领(ling)纽(niu)瑞芯团队(dui)积(ji)攒技术实力与(yu)工程经验，在与(yu)国内外企(qi)业(ye)的竞争中建(jian)立自身壁垒？他又如何(he)看待UWB芯片(pian)产业(ye)的未(wei)来走势？近日，芯东(dong)西(xi)与(yu)纽(niu)瑞芯创始(shi)人兼CEO陈振(zhen)骐(qi)博士进(jin)行了(le)深(shen)入交(jiao)流。
通过对话(hua)陈振骐，我们不仅(jin)回顾了(le)UWB芯(xin)片“前世今生”的几大关键进阶历程，而且解读了(le)纽瑞芯(xin)应对UWB芯(xin)片的技术思路和(he)商业策略。
▲纽瑞芯创始人兼(jian)CEO陈振(zhen)骐
一、清华毕业，高通历练，创业于UWB黎明前
创办纽瑞(rui)芯(xin)前，陈(chen)振骐曾(ceng)在(zai)高通手(shou)机射频芯(xin)片核(he)心研发团队(dui)工作了(le)10年(nian)。
陈振骐(qi)的本科和(he)硕士均(jun)就(jiu)读于清华大(da)学通(tong)信(xin)专业(ye)(ye)，随后前(qian)往(wang)美国奥(ao)本大(da)学进(jin)修微电子学博士，毕业(ye)(ye)后进(jin)入(ru)高通(tong)担任(ren)主任(ren)工程师，参(can)与手机(ji)射(she)频芯片(pian)的核(he)心(xin)研发工作。这些(xie)经历，使得他在(zai)通(tong)信(xin)协议(yi)、通(tong)信(xin)系统、通(tong)信(xin)算法等领域(yu)持续(xu)沉(chen)淀。
2014年，芯片(pian)的(de)战(zhan)略地位日益(yi)凸显，许多(duo)中国(guo)消费电(dian)子产(chan)品已走(zou)到世界前列，但核心(xin)芯片(pian)技术仍然(ran)非常匮乏，国(guo)内集(ji)成电(dian)路已成为国(guo)内第一大进口(kou)商品，进口(kou)额远超石油。关注到这些现象后，创业的(de)想法开始(shi)在陈(chen)振骐脑海中成形。
陈(chen)振骐和几位(wei)同学、朋友一拍即合，将(jiang)从系统(tong)、数字(zi)、模拟、射频到市场(chang)销售(shou)的(de)人才汇集，共(gong)同组建了(le)一个拥有一线(xian)产业经验(yan)的(de)全(quan)链条团(tuan)队。其核心团(tuan)队以清华背(bei)景为(wei)主，包(bao)括1位(wei)IEEE Fellow和9位(wei)在(zai)美(mei)国有过(guo)资深行业经验(yan)的(de)海归博士。
2016年，陈振骐(qi)回到祖(zu)国，在深圳注册(ce)成立了(le)芯片(pian)企业纽(niu)瑞(rui)芯，主(zhu)攻UWB芯片(pian)。
纽瑞芯(xin)的英文名是NewRadio Technologies。其中，NewRadio指的是5G无(wu)(wu)线空口技术(shu)，字面意思为“新无(wu)(wu)线”，同时(shi)蕴含做5G相关技术(shu)之意，陈振骐(qi)希(xi)望，纽瑞芯(xin)能在无(wu)(wu)线通信芯(xin)片上(shang)抓(zhua)住机会。
其业务(wu)主线(xian)UWB芯片擅长厘米级精准(zhun)定位，能(neng)够(gou)在短(duan)距离内高速传输数据(ju)，同时(shi)具(ju)备功耗低、抗干(gan)扰能(neng)力强等特征，能(neng)够(gou)实现各种智(zhi)能(neng)设备的位置、距离、方向(xiang)感(gan)知。
严格来(lai)讲(jiang)，这不算一个新技(ji)术。UWB“前(qian)世”可(ke)追(zhui)溯至1960年代，美国军方用(yong)它来(lai)做雷达(da)侦测。
2000年初，美(mei)国(guo)UWB技(ji)术(shu)产(chan)品和服(fu)务(wu)提供商Time Domain的短脉冲制式UWB芯(xin)片实现了3m以内1Gbps速(su)率传(chuan)输，这在当时非常(chang)具有前沿(yan)性。但(dan)后来(lai)关(guan)于UWB的协议(yi)、标(biao)准流产(chan)，长期没(mei)有达成统一。早期十(shi)年，有一些小公司在进行UWB芯(xin)片研(yan)发，但(dan)成果鲜见。
2010年左(zuo)右，爱尔(er)兰UWB芯片供应商Decawave的(de)(de)DW1000走向量(liang)产，成为当(dang)时市场上唯一真正实现规(gui)模(mo)量(liang)产的(de)(de)UWB芯片，不(bu)过其量(liang)产规(gui)模(mo)并不(bu)是很(hen)大。
▲DW1000芯片
由于与(yu)USB、Wi-Fi等(deng)其他(ta)短距离传输(shu)技术相比在(zai)成熟度、成本方面缺乏(fa)优势，UWB一直(zhi)没(mei)能获得较(jiao)高的市(shi)场(chang)接受度。UWB前期更(geng)多被(bei)用在(zai)煤矿、隧道、化工厂(chang)、养老院等(deng)工业(ye)场(chang)景，用于高精度定位，以(yi)确保佩戴(dai)者(zhe)的安全。
在陈(chen)振(zhen)骐创业初期，UWB仍是(shi)一(yi)个(ge)名(ming)不见(jian)经(jing)传的技(ji)术赛道(dao)。消(xiao)费级市(shi)场的潜能尚(shang)未打开，国内企(qi)业又与国际龙(long)头在关键技(ji)术上存在差距，UWB芯片(pian)赛道(dao)上的创业公(gong)司(si)们(men)直面(mian)实(shi)现技(ji)术突破、填(tian)补(bu)人才空缺、获得客(ke)户(hu)认可等多道(dao)难(nan)关。
转(zhuan)折点出现在(zai)2019年9月，苹果在(zai)其旗舰手(shou)机iPhone 11中(zhong)，首次(ci)装进一颗神秘(mi)的U1芯片，称其能(neng)显著提升空间感知(zhi)能(neng)力(li)，让短距离(li)内的设备能(neng)被精准定位。该功能(neng)的幕后技术便(bian)是(shi)UWB。
▲2019年9月，苹果发布(bu)搭(da)载UWB芯片的iPhone 11
“UWB行业之前是暗流涌动，iPhone 11才将这把火正式引(yin)燃。”陈(chen)振骐回忆说。
彼时，纽瑞芯(xin)已经走到了成(cheng)(cheng)立(li)的第四年(nian)。2019年(nian)底，其全(quan)自(zi)研(yan)的UWB大熊座(zuo)（UMAJ）SoC芯(xin)片成(cheng)(cheng)功流片，成(cheng)(cheng)为国内(nei)第一款(kuan)收发(fa)机全(quan)集成(cheng)(cheng)并兼容(rong)最新(xin)IEEE 802.15.4z UWB行业(ye)标准的系统(tong)芯(xin)片。
继(ji)苹果(guo)后，三星、小米、OPPO等消(xiao)费电子品牌纷纷跟上，令UWB在手机和(he)物联网（IoT）设备领(ling)域(yu)小火一(yi)把。随(sui)即在2021年4月，苹果(guo)甩(shuai)出了(le)酝(yun)酿三年之(zhi)久的(de)“防丢神器”AirTag追踪(zong)器，将UWB的(de)热度(du)推至新高峰；同年5月，谷歌宣(xuan)布安卓12也加入(ru)了(le)基于UWB的(de)数字车(che)钥匙功能(neng)。
国内外主(zhu)流车(che)厂亦纷纷基于UWB技术(shu)实现(xian)“数(shu)字(zi)钥匙”。UWB能从物理(li)底层上防止攻击，具有极高的安全(quan)性，已(yi)进(jin)入国际车(che)规芯片领域，它也是实现(xian)智能泊车(che)、位(wei)置监(jian)控(kong)等(deng)应(ying)用的基础(chu)技术(shu)。
根据(ju)市场调研(yan)公(gong)司(si)ABI Research的数据(ju)，2020年(nian)全球(qiu)内(nei)置UWB的产品出货量(liang)为1.43亿部，2021年(nian)超2亿部，到(dao)2026年(nian)预(yu)计(ji)将(jiang)增长到(dao)13亿部。
▲2020年-2026年全(quan)球内置UWB产品年出货量预测（数据来(lai)源市(shi)场调(diao)研公司ABI Research）
消(xiao)费级UWB应用的大幕(mu)就此拉(la)开，UWB芯(xin)片终于不(bu)再(zai)是一条默默无(wu)闻的小众芯(xin)片赛道。
这个行业的(de)发展进(jin)程(cheng)随之加快：2019年(nian)(nian)8月，UWB标(biao)准(zhun)组织(zhi)FiRa联(lian)盟成(cheng)立(li)；2020年(nian)(nian)1月，苹果供应(ying)商Qorvo被曝斥资4亿美收(shou)购(gou)UWB芯片供应(ying)商Decawave；2020年(nian)(nian)7月，全球技(ji)术组织(zhi)车(che)联(lian)网(wang)联(lian)盟宣布(bu)其(qi)CCC数字密钥（Digital Key）3.0版规(gui)范定稿……越来越多的(de)标(biao)志(zhi)性事件陆(lu)续发生。
▲部分FiRa联盟成员截图（图片来源为FiRa官网(wang)）
面(mian)对庞大的(de)潜在市场，国产UWB芯(xin)片企(qi)业正蓄势待发，纽瑞芯(xin)也开始(shi)崭露头角。
二、芯片算法两手抓，多款UWB芯片今年上市
创业初期，陈振(zhen)骐和他的团队就确立了(le)“全自研(yan)”的发展道路。“你的关键性(xing)技术能(neng)(neng)达到(dao)什(shen)么样的高度，也(ye)就决(jue)定(ding)了(le)你能(neng)(neng)做什(shen)么样的东(dong)西。”陈振(zhen)骐说(shuo)。
相比UWB芯(xin)片(pian)，蓝牙芯(xin)片(pian)、Wi-Fi芯(xin)片(pian)这(zhei)两(liang)个(ge)更常见的短距离(li)无线通信系统芯(xin)片(pian)，技(ji)术发(fa)展更加成熟，UWB则仍(reng)然处(chu)于发(fa)展的早(zao)期(qi)阶段。
▲UWB、Wi-Fi、蓝牙技(ji)术基(ji)础(chu)信(xin)息对比
在陈振(zhen)骐看来(lai)，三者之中(zhong)，蓝(lan)牙(ya)芯片的技(ji)术难度(du)较低，UWB和Wi-Fi6、Wi-Fi7的技(ji)术难度(du)相当。UWB芯片最小带(dai)宽为(wei)500MHz，最高(gao)带(dai)宽可达1.1GHz~1.3GHz，其带(dai)宽和频段都(dou)比蓝(lan)牙(ya)和Wi-Fi高(gao)，随之也会带(dai)来(lai)很多(duo)技(ji)术挑战。
他相信，坚持全面(mian)、正(zheng)向的(de)自主研发(fa)，才(cai)能(neng)更贴(tie)近(jin)市场，快速找到产(chan)品的(de)市场价值。
对此，纽瑞(rui)芯(xin)从(cong)产品(pin)定义、最新(xin)需求出发(fa)(fa)，将芯(xin)片(pian)与(yu)算(suan)法两手(shou)抓，一方面从(cong)前端封装、射频放大器（PA）、模拟基带到数(shu)字信号处理的各个集成电(dian)路（IC）模块都进(jin)行IP化(hua)，另一方面从(cong)全系统(tong)角度(du)研(yan)发(fa)(fa)多(duo)类算(suan)法，与(yu)硬(ying)件优化(hua)相(xiang)辅相(xiang)成。
“我们做的所有芯片都是全自研IP。”陈振骐(qi)说，因受(shou)IP限(xian)制小，纽瑞芯(xin)在代工选择上更为(wei)灵活，能与代工厂建立深度技(ji)(ji)术合作，并依据新(xin)的技(ji)(ji)术方(fang)向(xiang)快速优化产(chan)品，由此(ci)提(ti)升其市场接受(shou)度。
由于UWB芯片市场尚不成熟，应用场景还不够清晰，工业与消费市场的不同应用需求千差万别。因此，纽瑞芯在整个芯片设计过程中都坚持“算法先行”，也就(jiu)是从应用(yong)端(duan)出发设计产品，通过算法指(zhi)导芯片硬件设计和优化的(de)方向。
为了提升UWB芯片的性能，纽瑞(rui)芯采(cai)取(qu)了创新(xin)抗多(duo)(duo)径算法、海(hai)量(liang)用户快速定位算法，其自研算法还可以支持多(duo)(duo)频(pin)段动(dong)态(tai)切换。
▲多径效应示意图
多径效应是无(wu)线通信(xin)的(de)一(yi)大难(nan)题(ti)，即无(wu)线信(xin)号(hao)在不同(tong)路径的(de)传(chuan)播(bo)时，到达接收端的(de)信(xin)号(hao)存在时间差(cha)，会造成相互(hu)干扰，致使原来的(de)信(xin)号(hao)失真。
在(zai)应对(dui)多(duo)径效应方(fang)面，UWB因其调制方(fang)式和(he)信号值，在(zai)室内(nei)测距(ju)时比蓝(lan)牙、Wi-Fi等技术更加(jia)稳定，但(dan)仍面临技术挑战(zhan)。在(zai)出(chu)国前，陈振骐就已进(jin)行相关技术研究，基(ji)于在(zai)多(duo)径信道模型上的(de)技术积(ji)累和(he)算(suan)法优(you)化，扩展芯片的(de)功能(neng)和(he)优(you)势(shi)。
此外，陈振(zhen)骐(qi)也在(zai)(zai)无线通(tong)信领域探索新的市(shi)场和技术(shu)机会(hui)，包括完成多项高价值关键核心技术(shu)研发储备，以及(ji)在(zai)(zai)5G、6G、卫星通(tong)信和毫米(mi)波(bo)通(tong)信等方向上布局新技术(shu)研发。
过去一(yi)年(nian)里，纽瑞芯的整(zheng)体团队(dui)规(gui)模比去年(nian)扩充(chong)了50%以(yi)上，其中研发(fa)团队(dui)占比超60%。
“纽瑞(rui)芯是(shi)一家(jia)科技公司(si)在做UWB芯片产品，而不(bu)是(shi)一家(jia)做UWB芯片的公司(si)。”陈振骐强调说。
目前，纽瑞芯已形成以UWB定位通信系统芯片和智能天线调谐芯片为(wei)主的业务体(ti)系，提供包括天线调谐(xie)器、5G/B5G收发器、数(shu)据转换器和(he)IoT SoC在内的全套(tao)高(gao)性能IC产(chan)品，并打(da)造了通(tong)讯芯片所需高(gao)端(duan)关键射频及(ji)模拟混合IP的全自研技术平台NRTP（NewRadio-Technical-Platform）。
▲大熊座芯片概念图
其核心(xin)产(chan)品大熊座系列UWB定位通信系统芯(xin)片(pian)，集成了全套底(di)层软硬件(jian)解决方(fang)案，可实现多路收发，兼容最新IEEE 802.15.4z，支持FiRa、CCC等国际(ji)标准，已(yi)与市场上主流的(de)UWB设备实现互(hu)联(lian)互(hu)通及应(ying)用兼容。
UWB技术(shu)主要应用于四大(da)产业领域：工业互(hu)联网等垂直行业、物(wu)联网、智(zhi)(zhi)能汽车(che)、智(zhi)(zhi)能手(shou)机。
现阶段，大熊座芯片重点应用在智能手机和智能汽车两大领域，同时覆盖寻物定位、移动支付、设备互连、室内导航、AR/VR、工业互联网等应用需求。纽瑞芯为不同应用场景研发的NRT81600系列及NRT81800系列多款芯片已于2021年完成试量产，将在今年投入市场。
▲大熊(xiong)座芯片应用布局
“今年，是纽瑞(rui)芯UWB芯片量产出货(huo)、商(shang)业落地的关键时(shi)期。”陈振骐说(shuo)。
三、与国际领先芯片跨代竞争，助推行业标准制定
当前，UWB芯片行业的(de)发展处(chu)于早期阶段，国内芯片发展相(xiang)较海外(wai)略有滞后，在陈振骐看来，这(zhei)种“滞后”的(de)差距其实并不大。
纽瑞芯采取的产品策略是与国外芯片跨代竞争，即(ji)现在设计的产品对标(biao)国(guo)际领(ling)先UWB芯片公司的下一代产品。
由于(yu)UWB芯(xin)片产(chan)业相(xiang)对(dui)前沿(yan)，国(guo)(guo)外龙(long)头(tou)(tou)企(qi)(qi)业和国(guo)(guo)内UWB芯(xin)片企(qi)(qi)业基(ji)本(ben)都是(shi)从企(qi)(qi)业比较(jiao)熟悉(xi)且有把握(wo)的(de)市(shi)(shi)场切(qie)入。不过，国(guo)(guo)际龙(long)头(tou)(tou)企(qi)(qi)业在市(shi)(shi)场渠道(dao)等方面的(de)前期积(ji)累已(yi)经形(xing)成规模化，这(zhei)也是(shi)国(guo)(guo)内UWB芯(xin)片创企(qi)(qi)与(yu)龙(long)头(tou)(tou)企(qi)(qi)业存在的(de)客(ke)观差距(ju)。
据陈(chen)振骐分享(xiang)，目前，国内企(qi)业很多是在已有的(de)场(chang)景或芯(xin)片产(chan)品上(shang)做局部工作(zuo)，然后在一些(xie)特定场(chang)景、应(ying)用上(shang)，针对特定的(de)客户展开尝试。
他相信(xin)UWB未来会(hui)成为(wei)5G智能(neng)手机(ji)、汽车(che)及各种智能(neng)设备的标配技术。
诚(cheng)然，智(zhi)能手(shou)机(ji)、IoT设(she)备的出(chu)货(huo)量极(ji)其(qi)可观，汽车对UWB芯(xin)片的需求(qiu)快速增长，无(wu)论是身份验证、无(wu)感开(kai)锁(suo)，还(hai)是寻物(wu)定位、资产(chan)追踪，都给了UWB发挥优势(shi)的庞大(da)市场(chang)空间。不(bu)过就(jiu)目前(qian)而言(yan)，UWB芯(xin)片的落地还(hai)未全面铺开(kai)，相关基础(chu)设(she)施、行业标准、生(sheng)态(tai)建设(she)都亟待进一步完(wan)善(shan)。
因此(ci)，除了技术创新(xin)外(wai)，陈振骐也带领纽瑞芯(xin)推进UWB在(zai)应用(yong)、协(xie)议上的进步。
他谈道，纽瑞(rui)芯(xin)(xin)虽然不做(zuo)终端产(chan)品，但会通过一些(xie)应用型专利，来探索UWB芯(xin)(xin)片不断扩展的(de)应用场景。例如2021年5月，纽瑞(rui)芯(xin)(xin)“用嵌(qian)UWB模块(kuai)的(de)手机(ji)直接遥控UWB设(she)备的(de)方法与装置”发明专利获得国家知识产(chan)权局的(de)授(shou)权。这对于(yu)智能(neng)手机(ji)及关联IoT设(she)备UWB芯(xin)(xin)片的(de)国产(chan)化有(you)积极意义。
▲嵌有UWB模块(kuai)和AR模块(kuai)的(de)智(zhi)(zhi)能(neng)手(shou)机(ji)跟UWB智(zhi)(zhi)能(neng)设(she)备位(wei)置关系图
陈振骐相信，只有在协议上形成一致的(de)标准，才能(neng)将UWB发展成一个在未来(lai)有爆发力(li)、有大应(ying)用场景的(de)技术(shu)。为此，他也在积(ji)极推进UWB芯片标准的(de)起草工作。
结语：初火之后，UWB芯片距离爆发还有多远？
随着手机与(yu)汽车巨(ju)头(tou)接连推(tui)出现(xian)象级产(chan)品，以及关键芯片国产(chan)替代的呼声持(chi)续走高，国内UWB芯片产(chan)业经(jing)历了一波“小高潮”。但迄今为(wei)止(zhi)，这一赛道的应用只能说是初具规(gui)模，距离真正的大(da)规(gui)模爆(bao)发，仍稍欠火候。
现有(you)UWB芯片创企们，不仅要从国际芯片巨(ju)头已然构筑的(de)市(shi)场与生态优势中寻(xun)找突围(wei)之径，还需面(mian)临(lin)来自更多新入局者(zhe)的(de)竞(jing)争。
前路仍(reng)需(xu)摸着石(shi)头过(guo)河。背(bei)靠(kao)全(quan)自(zi)研(yan)关键技(ji)术，陈振骐希望纽(niu)瑞芯(xin)(xin)在未(wei)来抓住(zhu)UWB的市场(chang)机遇，快速优化产品研(yan)发，提高自(zi)家芯(xin)(xin)片的性价比，在无(wu)线(xian)通(tong)信芯(xin)(xin)片领域达到世界一流水平。
