贾浩楠 发自 副驾寺智能车参考 | 公众号 AI4Auto

激光雷达，究竟能做多小？

最新进展：1平方厘米。

没错，体积几乎可以不计，只算面积，因为这是一款基于硅光子芯片的激光雷达。

这意味着，如果实现量产，自动驾驶将摆脱镶嵌或外挂，直接将激光雷达隐藏进车身。

更重要的，这种集成在光子芯片上的激光雷达，能耗、效率、集成度与传统激光雷达相比，理论上能有3-4数量级的提升。

这项成果来自伯克利电子计算机系，并发表在Nature，共同一作张晓声，还是2017级清华大学特奖获得者。

集成在芯片上的激光雷达，到底能不能看清东西？

直接看结果。

这组实验中，演示了一个最高具有128 × 128硅光子的MEMS FPSA（基于微机电系统的焦平面开关阵列），也就是说，这个设备将激光束随机引导到视场范围内中的16384个不同的点，而且切换时间为微秒级别。

把交通标志常用材料制成的“CAL”字样的3D目标，放置在距离雷达0.8m远处，返回的雷达点云图中可以清楚看出目标的形状、尺寸、景深特征。

另一组实验，把目标分别移到5.2m、10m的距离，激光雷达点云图依然能探测到物体信息。

光子芯片激光雷达的视场范围达到70°×70°，最高角分辨率为0.6° × 0.6°，和32线传统激光雷达相当。

成像仍然是2D平面，并且有效探测范围在10m左右，小于目前车规级激光雷达200m的范围。

但在两组实验中，这种激光雷达的发射功率分别为1mW和2mW*（连续波功率）*。

作为对比，一个2代机械式32线激光雷达，典型功率在12W左右。

无论这12w是指额定功率还是峰值功率，至少也比硅光子芯片激光雷达高数千至10000倍。

所以，这种激光雷达就算是通过提高功率达到百米级有效探测距离，能耗依然会比传统激光雷达小得多。

而且据团队介绍，这种新型激光雷达，不需要新的量产设备，常规的CMOS代工厂就能大规模生产。

实现这些优异性能的关键，就是前面说到的FPSA：焦平面开关阵列。

首先要明白硅光子芯片是什么。

电子是费米子，是有质量的物质，所以在传输信号时会因为质量的惯性产生较多的能量损耗，但光是玻色子，是物质之间的相互作用力，静止质量为零，传输信号时能量损耗小。

所以与电子相比，光子作为信息载体具有先天的优势：超高速度（数十TB/s）、超强的并行性（信息容量比电子高3-5个数量级）、超高带宽、超低能耗。