2026年4月17日,禾赛科技举办了2026技术开放日活动。
活动中,禾赛重磅发布全球首款「6D全彩」激光雷达超感光芯片——毕加索 SPAD-SoC,这是一款可以将深度信息和RGB信息在芯片级进行融合的创新性产品,发布当天就引起了行业广泛关注和讨论。
毕加索SPAD-SoC将首发搭载在禾赛ETX系列激光雷达中,最高支持4320线全彩4K超高清感知,预计今年下半年量产交付。
禾赛同时宣布将开启从「空间感知」到「空间智能」的战略升维,首次展示了全新空间智能 AI 硬件产品 Kosmo,和新战略方向机器人动力模组。
本文介绍一下禾赛毕加索芯片特点、最新产品进展和对未来的布局思考。
01、毕加索:6D全彩超感光芯片
1. 产品介绍
在技术开放日活动中,禾赛发布了第五代 6D 全彩自研芯片平台「毕加索」,这是全球首款6D全彩激光雷达超感光芯片。
其中,6D是指三维空间(XYZ)和物体色彩(RGB)。
我们知道,传统的激光雷达只能感知三维空间(XYZ),识别物体的位置和形状,但是无法获取颜色信息。
禾赛「毕加索」芯片创新性地将RGB信息和TOF深度信息进行芯片层面的像素级融合,在同一颗芯片上同步感知,直接生成彩色点云。
因此,采用「毕加索」芯片的激光雷达输出的每一个点,将原生自带颜色信息,所有信息可以实现像素级的时空对齐。
据了解,毕加索 SPAD-SoC的光子探测效率(PDE)已突破 40%,达到国际顶尖水平。同时,完整支持禾赛自研的光子隔离技术、波形解码引擎(IPE)和编码抗干扰技术。
其中,禾赛全球首创的「光子隔离 2.0」技术进一步升级,深度耦合 SPAD-SoC 硬件设计与智能算法,突破性抑制展宽伪影,实现真实信号与噪声的精准区隔,进一步降低误报漏报概率。
2. 芯片级融合的优势
我们知道,视觉和激光雷达是自动驾驶和具身智能机器人最重要的2个感知部件,目前感知方案主要是以目标级融合和点云级融合为主。从器件层面,视觉和激光雷达的感光部件是相互独立的。
然而,相互独立的器件会带来不可避免的信息损失、图像视差等问题,时空同步和标定依然有相当大的工作量。
行业普遍认为,解决这个问题的终极方案是将激光雷达的SPAD芯片和摄像头的CMOS芯片合二为一,即使用一颗芯片同时完成近红外激光和可见光感知的“全融合”方案(可参考:激光雷达和摄像头的融合方案)。
这种激光雷达+摄像头芯片级融合的“超级”传感器(也被成为RGB-D传感器),将彻底解决标定、时空同步问题,实现极致的空间和时间同步,借助深度和RGB信息,大幅提升空间和语义理解能力。
由于两类传感器从物理层面做了进一步的集成,因此可以实现更小的传感器体积和重量,降低布置难度,这一点对于要求更苛刻的具身智能机器人来说尤为重要。
3. 芯片级融合的难点
尽管是行业共识,但是RGB-D芯片的开发难度极高。
行业内经常采用CMOS与SPAD组合的方案来实现,但是在特性兼容、架构设计、量产工艺等方面有诸多挑战,例如:
1)SPAD需工作在雪崩击穿电压以上(通常20~100V高压,依工艺节点而定)才能实现单光子探测,而传统CMOS成像像素仅需1.8~3.3V低压供电。单芯片内高压与低压电路的片上隔离、电串扰抑制难度极大,高压雪崩信号极易干扰CMOS模拟读出电路,导致成像信噪比下降、暗电流激增。
2)SPAD采用数字光子计数模式,依赖高速淬灭电路、TDC时间数字转换器,实现皮秒级光子到达时间测量;而CMOS采用模拟电荷积分模式,依赖像素电荷积累、ADC模数转换,实现灰度成像。两种读出机制完全不同,因此如果希望在单芯片内实现时序同步、噪声隔离、带宽分配,难度很大。
3)CMOS工作在400~700nm波段的可见光,依赖浅PN结设计;而SPAD一般工作在905/940nm波段的近红外光,需深结设计才能保证SPAD的光子探测效率(PDE)。因此,SPAD和CMOS如果是平面集成,在同一芯片平面内需要同时优化浅结与深结,难度很高。而如果采用垂直堆叠架构,需攻克不同工艺节点热预算匹配、晶圆级混合键合、高深宽比垂直通孔(TSV)、硅片减薄与平整度控制、全深度深沟槽隔离(DTI)等尖端工艺,以及还有金属互联层光学遮挡、上下层高精度对准等难题,流片成本与良率控制难度很高。
4)可见光/环境光会进入SPAD像素,引发大量无效光子计数,淹没激光回波的有效信号;而近红外激光会穿透RGB滤光片进入CMOS像素,导致色彩串扰、白平衡失调。因此,可见光与近红外激光的光谱串扰挑战更大,往往需要设计复杂的片上多层滤光和光谱隔离结构,进一步增加了工艺复杂度。
近年来,直接采用SPAD阵列获取RGB信息的SPAD图像传感器,凭借其原生数字工作原理和超高时间分辨率受到了广泛关注。相对于传统CMOS芯片,SPAD的感光度极高,在夜间也可以清晰成像。
基于这些特性,业界开发出了时间选通型 SPAD 图像传感器,可在纳秒级曝光窗口内实现选择性光子探测。这类传感器可在单目架构下支持 2D 成像、3D ToF 传感等多种传感模态。尽管相关研究取得了诸多进展,但在采集运动目标时,多幅图像的帧时序失配问题依然存在。
并且,现有的时间选通SPAD图像传感器像素间距偏大、分辨率一般较低,主要应用生物成像和光谱学领域。
目前,这类RGB-D芯片仅索尼、佳能等少数头部玩家做过一些尝试,其产品也仅在部分特殊场景中有少量应用,一个相机价格就高达十几万元。
在车载领域,还没有见到可行的量产方案。
4. 毕加索SPAD-SoC将搭载在ETX首发量产
根据孙恺博士的介绍,毕加索SPAD-SoC的RGB信息也是由SPAD单光子探测器生成。因此,毕加索SPAD-SoC是SPAD Image Sensor和SPAD Depth Sensor的深度融合。
更重要的是,禾赛的毕加索SPAD-SoC会首先在车载激光雷达中进行量产,这表明这款芯片在分辨率、运动目标适应性等方面,已经能够满足高阶自动驾驶的苛刻要求。
这在行业内是第一次。
在发布会上,禾赛宣布,ETX 系列激光雷达将搭载毕加索 SPAD-SoC 全新升级,预计今年下半年量产交付,并计划于 2027-2028 年广泛搭载于多款旗舰车型上。
量产版 ETX 系列激光雷达最高支持 4320 线,实现全彩4K超高清的感知输出,具备最远600米和400米%10%的测距能力,能够清晰识别300米内水马(120x60 cm)、280 米内小动物(60x40 cm),以及150 米内小木块(15x25 cm)等小目标。
笔者认为,一旦RGB-D芯片级融合方案在ETX量产产品中落地,毫无疑问,这将是激光雷达发展历史上的一个重要里程碑。
禾赛毕加索作为全球首款远距高分辨率RGBD SPAD-SoC,实现单芯片远距6D全彩原生感知,彻底打破了激光雷达与相机的分立架构,实现了像素级深度与色彩的统一输出,这将深刻改写激光雷达和摄像头的传统应用方案,在自动驾驶、具身智能、空间智能等多领域引发技术升级浪潮,给行业格局带来深远影响。
02、从汽车到机器人,禾赛推动万亿物理AI时代
1. 汽车和机器人市场前景广阔
当前,全球新车年销量近 1 亿辆,而 ADAS 激光雷达渗透率仅约 3%,智能化升级尚处早期阶段。随着智能驾驶的普及和自动驾驶等级的提升,激光雷达在汽车市场还有非常广阔的应用空间。
中国的智能驾驶发展领先于全球,激光雷达正从高端车型的“选配”向主流燃油及混动车型的“标配”快速渗透,甚至已历史性地下探至 8 万级车型市场,成为推动“技术平权”的关键一环。激光雷达已不再是昂贵的科技奢侈品,而是作为守护出行的标配安全件,进入全民普及的关键阶段。
机器人技术近两年突飞猛进,根据摩根史坦利的2025年12月发布的 《The Robot Almanac — Vol. 1》(机器人年鉴 第一卷) 报告,到2050年,为满足 14 亿台机器人对环境感知的需求,全球激光雷达的需求量将达到约 7 亿颗,较 2025 年需求规模将增长近 300 倍,释放出极具想象空间的长期市场机遇。
2. 禾赛市占率稳步提高
在这个智能化浪潮中,禾赛取得了令人瞩目的成绩。
1)在车载市场,
据盖世汽车研究院数据,禾赛已经连续13个月保持车载主激光雷达市占率第一。其中,2026年2月市场份额达到了 51%,创历史新高。
从这个数据可以看到,激光雷达在经历了过去几年的激烈竞争,马太效应正在进一步加强。
禾赛的产品深度配套理想、小米、比亚迪、极氪等头部车企热销车型。截至目前,禾赛已获得 40 家汽车品牌超 160 款车型量产定点,覆盖中国销量前十的全部汽车品牌。
2)在机器人市场,
凭借出色的产品性能,禾赛已成为宇树科技、荣耀机器人、银河通用、魔法原子等头部机器人厂家的激光雷达合作伙伴。
凭借成熟领先的技术实力、规模化的制造体系以及广泛的市场应用基础,禾赛在具身智能、割草机器人、无人配送车、商用清洁机器人及 Robotaxi 等多个细分领域中均位列第一,实现机器人激光雷达赛道全面领先。
这一领先地位同样获得全球权威机构的认可。禾赛已成功入选摩根士丹利重磅发布的“Humanoid Tech 25(人形机器人科技 25 强)”榜单,成为全球唯一入选的激光雷达公司。
03、一分成果,十分艰辛
之所有的今天成绩,和禾赛十几年来一直坚持正确的技术路线,以及持续的研发创新有直接的关系。
1. 自研芯片
禾赛在2017年成立了独立的芯片部门,很早就明确定义了激光雷达芯片化的技术路线:
图片来源:禾赛招股书
到目前为止,禾赛已成功量产了4代芯片平台,每一代迭代都实现了技术架构的关键突破与应用场景的深度适配,推动激光雷达产业从分立式方案迈入“芯片定义感知”的全新时代。芯片平台的迭代历程如下:
1)第一代芯片平台(V1.0):作为芯片化路线的起点,面向机械式激光雷达方案打造,核心实现了激光收发通道的初步集成,打破了传统分立式器件的架构桎梏,大幅精简了激光雷达内部元器件数量,显著提升了产品量产一致性与长期可靠性。
2)第二代芯片平台(V2.0):禾赛车规级芯片化的里程碑之作,专为转镜式半固态激光雷达方案优化,核心突破在于实现了发射端与接收端的全链路芯片化集成,将上百个分立元器件集成至专用芯片中,在大幅压缩产品体积与功耗的同时,实现了点云密度、测距性能的跨越式提升。
3)第三代芯片平台(V3.0):实现了芯片化技术向近距补盲场景的全面拓展,推出了全球首款车规级纯固态集成SPAD-SoC芯片,将接收端3D堆叠SPAD面阵及信号处理单元集成于单颗芯片,实现了感存算一体化的极简架构。
4)第四代芯片平台(V4.0):禾赛芯片化全栈自研的集大成之作,采用行业领先的3D堆叠技术,单板可集成512个通道,集成度相较前代实现质的飞跃;芯片内置双核CPU、8核APU与256核智能点云解析引擎(IPE),支持每秒246亿次超频采样,实现探测器灵敏度130%的提升,同时将单点测距功耗降低85%;同步推出的费米C500专用主控芯片,基于自主可控的RISC-V架构,首次实现MCU、FPGA、ADC三大核心模块的单芯片集成,成为全球首款同时通过功能安全与网络安全双重认证的激光雷达专用主控芯片。
由于始终坚持平台化路线和统一架构,使得技术能够被不断打磨,持续积累,最终体现到产品端卓越的性能表现。
根据发布会信息,以毕加索为代表的第五代芯片预计也将在今年实现量产,通过RGB和深度信息在芯片层面的像素级融合,实现了芯片平台层面的又一次创新。
截止到目前,禾赛是行业内唯一做到包括激光器、探测器、激光驱动器、TIA 芯片、ADC 芯片、数字信号处理器和控制器七大关键部件全栈自研的激光雷达公司。禾赛已有 21 款自研芯片获得 AEC-Q 车规认证,已累计交付达 2.3 亿颗,预计到 2026 年底,累计出货量将超 3 亿颗,自研芯片和半导体器件累计交付量居行业内全球第一 。
2. 技术创新
禾赛十几年的技术创新,沉淀了大量高质量的核心专利。
全球知名知识产权战略咨询机构 KnowMade 指出,禾赛在激光雷达领域的专利数量位居激光雷达行业全球第一,专利综合强度激光雷达行业全球第一,与博世、Waymo 位列全球前三。
禾赛在单光子探测器(SPAD/SiPM )、VCSEL 发射器及 APD 探测器三大关键器件的专利数量不仅全部全球第一,而且大幅领先其他企业。禾赛深耕数字单光子技术多年,报告数据显示,当前禾赛 SPAD/SiPM 领域专利数已是行业第二名博世的 2 倍,是其他激光雷达同行企业的最高 40 倍。
04、结语
物理 AI 浪潮正在加速到来,机器人正迈入与现实世界“理解并交互”的关键阶段。
在本次技术日中,禾赛宣布将开启战略升维:从「空间感知」进化为「空间智能」。
从感知世界,到理解世界、改变世界,全面赋能具身智能、世界模型、沉浸式交互娱乐、AIGC、4D 影游等下一代 AI 核心场景,打造连接数字世界与物理世界的「超级入口」。
本次技术开放日活动是禾赛三位创始人首次全部发表演讲,在充满信心的介绍中,能够感受到禾赛面对物理AI浪潮无限的激动、热情和憧憬。
凭借着在技术、人才的深厚积累,以及在激光雷达产品上的巨大成功,在“理解世界、改变世界”新战略的引导下,相信禾赛可以进一步加速赋能智能机器人、自动驾驶、智慧工业及千行百业,成为物理 AI 的关键推动者。
个人观点,未必准确,欢迎讨论。
我是雪岭,研究人工智能的技术、产品和应用,欢迎交流。
780
