德州儀器:穩(wěn)扎穩(wěn)打步履不停,,引領(lǐng)未來科技

隨著2023 年的結(jié)束，新一年即將開啟，半導(dǎo)體市場面臨著一系列不確定性和挑戰(zhàn)。在這個關(guān)鍵時刻，德州儀器憑借其模擬和嵌入式處理技術(shù)，正致力于推動汽車行業(yè)向更可持續(xù)的綠色能源過渡。在本次專訪中，德州儀器將分享他們對于2024 年技術(shù)發(fā)展的展望，以及在汽車電子、工業(yè)和邊緣智能等主要市場的布局和策略。作為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，德州儀器將如何應(yīng)對市場變化？他們將如何保持技術(shù)領(lǐng)先地位？讓我們一起走進德州儀器的世界，探尋這些問題的答案。

1 回顧與展望

在2023 年，德州儀器關(guān)注可再生能源、汽車電子和機器人等主要應(yīng)用市場，并將在新的一年中持續(xù)助力這些市場的客戶應(yīng)對棘手的設(shè)計挑戰(zhàn)，取得成功。在模擬和嵌入式處理技術(shù)通過更智能、更可靠的光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和電動汽車充電系統(tǒng)，致力于未來向更可持續(xù)的綠色能源的過渡。同時，德州儀器還通過面向電動汽車和高級駕駛輔助系統(tǒng)的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)，推動汽車行業(yè)發(fā)展。德州儀器精確的電機控制、邊緣處理、智能傳感和實時通信技術(shù)，助力實現(xiàn)智能、安全和經(jīng)濟實用的系統(tǒng)。

在2024 年的技術(shù)展望中，德州儀器公司認為可再生能源、汽車電子和機器人等市場將是主要的技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域。為了保持技術(shù)先進性和市場領(lǐng)先地位，德州儀器將繼續(xù)加大在這些領(lǐng)域的研發(fā)投入，優(yōu)化產(chǎn)品的性能功耗比。

2 未來汽車新架構(gòu)

對于2024年全球汽車電子市場的發(fā)展趨勢和前景，德州儀器認為汽車的電氣化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化將帶來更多機遇，從發(fā)動機、變速器和底盤的變化到信息技術(shù)和智能化技術(shù)的融合，新能源汽車發(fā)展的方向是非常明確的。隨著電動汽車的發(fā)展，駕駛員對提高安全性和智能化的車輛功能的需求日益增長，這將成為未來汽車發(fā)展的重要趨勢。在以上趨勢下，德州儀器把汽車電子應(yīng)用劃分為四個不同的細分領(lǐng)域：混合動力、電動和動力總成系統(tǒng)、高級駕駛輔助系統(tǒng)、車身電子裝置和照明和信息娛樂系統(tǒng)。

德州儀器認為，電氣/ 電子架構(gòu)正朝著區(qū)域架構(gòu)的方向演進，這種架構(gòu)會根據(jù) ECU 在汽車中的位置而不是其功能來進行控制。以前無法集成的系統(tǒng)（如 ADAS和空調(diào)系統(tǒng)）現(xiàn)在已實現(xiàn)本地化集成，從而降低了復(fù)雜性，并能夠通過軟件實現(xiàn)多種功能和特性。

針對“軟件定義汽車”的趨勢，德州儀器認為這是未來汽車的新架構(gòu)。我們可以看出，消費者非常期待車輛能夠完全融入到大家的數(shù)字生活中，未來全新的連接，包括自動化和個性化的需求，也會越來越多的通過軟件去實現(xiàn)。

軟件定義的車輛架構(gòu)需要快速安全的通信網(wǎng)絡(luò)、高精度的傳感器、智能高效的負載執(zhí)行器、高效的配電以及高性能的集中式計算系統(tǒng)。為了更好地應(yīng)對市場趨勢和需求，德州儀器不斷加強新產(chǎn)品推進的速度，全方位覆蓋汽車電子系統(tǒng)的各個領(lǐng)域。德州儀器半導(dǎo)體技術(shù)和創(chuàng)新主要從以下兩方面來服務(wù)軟件定義：

一方面，區(qū)域架構(gòu)和衛(wèi)星架構(gòu)。德州儀器能夠提供創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品，從連接接口到電源管理的器件，包括整套解決方案，都能幫助實現(xiàn)域控和衛(wèi)星架構(gòu)。

另一方面，配電架構(gòu)系統(tǒng)中的變革。越來越多的電子保險絲已經(jīng)開始融入到我們的域控中，這對于處理和數(shù)據(jù)通信的能力也有了更高的要求。在這個過程中，作為一家全球性的半導(dǎo)體公司，德州儀器能夠配合整個車身架構(gòu)的變化，為汽車制造商等客戶提供最新且適合他們需求的整套迭代產(chǎn)品。

隨著第三代半導(dǎo)體材料的不斷普及，功率密度的提高，可在更小的體積中提供更高的電力輸送能力。半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新使工程師能夠通過使用氮化鎵等先進材料，以更少的電力完成更多工作，從而減小電感器的尺寸，同時提高器件的效率和可靠性，也讓使用400 V 或800 V 電池包這樣的高電壓設(shè)計成為可能，從而縮短電動汽車充電時間，延長行駛里程。

3 持續(xù)賦能三大領(lǐng)域

在工業(yè)自動化、電機控制和機器人領(lǐng)域，德州儀器以其可靠、高性能的產(chǎn)品和解決方案，引領(lǐng)著行業(yè)的發(fā)展。

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，可靠性和值得信賴的通信至關(guān)重要。使用多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)可在硬件開發(fā)周期內(nèi)降低制造成本，簡化工廠自動化設(shè)計。作為以太網(wǎng)聯(lián)盟的成員，德州儀器致力于通過支持單線對、多線對或光纖布線的物理層收發(fā)器系列，幫助開發(fā)工業(yè)以太網(wǎng)的多種形式。德州儀器的產(chǎn)品組合品類豐富，包括連接解決方案以及更多有線或無線解決方案，并經(jīng)過驗證和測試，符合最高的工業(yè)、汽車和監(jiān)管標準。德州儀器提供可靠和值得信賴的通信解決方案，支持多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。

在電機驅(qū)動與控制方面，德州儀器為了滿足市場對效率、尺寸和成本的需求，利用技術(shù)優(yōu)勢，開發(fā)了如電機參數(shù)提取工具等創(chuàng)新性解決方案，通過提供一站式解決方案、免代碼集成無傳感器控制驅(qū)動器、調(diào)整指南和 GUI 平臺來幫助客戶快速評估和調(diào)整電機以實現(xiàn)最高效率。這不僅可以減少設(shè)計時間和工作量，還可以提高電機的性能。同時，德州儀器還提供特定于應(yīng)用的設(shè)計，可以通過死區(qū)補償和 PWM 調(diào)制等技術(shù)將噪聲降低2-3 dB，從而進一步提高電機的效率和性能。德州儀器C2000? 獨有的架構(gòu)和 CLA 的加成導(dǎo)致其代碼運算和執(zhí)行速度在都有 FPU 的前提下普遍要快很多。

近些年，我們可以看到，自主機器人在工廠、倉庫、城市和家庭中有許多不同的用例。這就要求機器人的感知系統(tǒng)更強大，具有自主性、移動性和節(jié)能性，而且還需要滿足功能安全要求。德州儀器的傳感器、處理器和控制設(shè)備可以幫助設(shè)計人員達到功能安全標準的嚴格要求。為了針對實時控制MCU 領(lǐng)域的多樣化選擇，德州儀器推出了一條Arm-based MCU：AM2x 系列產(chǎn)品線，可以更好地滿足實時響應(yīng)控制的需求。德州儀器AM2xMCU 集成了快速數(shù)據(jù)采集功能和精確的實時控制外設(shè)，可高速輸入和處理數(shù)據(jù)。當控制機械臂電機的單個MCU 集成了音頻、電流和位置傳感接口，機器人與人類協(xié)作的安全性將逐步提高，而無需額外的MCU。

此外，德州儀器還提供適用于各種機器人的視覺處理器，支持傳統(tǒng)計算機視覺和深度學習計算機視覺，并已應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如自動購物車、手術(shù)和醫(yī)療機器人、移動機器人等。

4 不斷深入智能領(lǐng)域

無論是實時監(jiān)測住宅和辦公室的智能安防攝像頭，還是變革現(xiàn)代工廠裝配線的自主機器人，使每個系統(tǒng)實現(xiàn)智能化已成為常態(tài)。邊緣智能將成為智能自動化系統(tǒng)的核心。這意味著數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)采集傳感器附近進行計算，從而實現(xiàn)更安全、更快速且可靠的處理。

德州儀器在人工智能應(yīng)用方面取得了顯著的進展。借助其視覺處理器和處理器產(chǎn)品組合，德州儀器能夠?qū)崟r執(zhí)行多種人工智能功能，包括面部識別、物體檢測、姿態(tài)估計等。此外，德州儀器還通過技術(shù)創(chuàng)新，提高了人工智能推斷和學習的效率。

德州儀器的可拓展視覺處理器具備低、中和高性能的器件產(chǎn)品系列，實現(xiàn)大規(guī)模構(gòu)建和部署經(jīng)濟實惠的邊緣AI 應(yīng)用。例如，AM62Ax 系列適用于電池供電系統(tǒng)，例如安防攝像頭、掃地機器人和割草機，AM68A 針對零售和工廠自動化領(lǐng)域的多推理實時系統(tǒng)進行了優(yōu)化，AM69A 專為自主移動機器人等高性能傳感器融合系統(tǒng)而構(gòu)建。

德州儀器認為，未來人工智能技術(shù)和實際產(chǎn)業(yè)的結(jié)合還會不斷深化。從汽車到醫(yī)療應(yīng)用，再到個人電子產(chǎn)品等行業(yè)，邊緣AI 都有潛力帶來改變。由于邊緣AI 可以對本地環(huán)境進行預(yù)測和響應(yīng)，無需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆?，因此具有更高的安全性和更快的響?yīng)速度。這種技術(shù)有助于提高各個行業(yè)的效率和安全性。

5 總結(jié)

2023 年，德州儀器通過持續(xù)的產(chǎn)品創(chuàng)新與技術(shù)迭代，助力客戶取得成功。未來，德州儀器將繼續(xù)引領(lǐng)半導(dǎo)體市場的發(fā)展，通過不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品和技術(shù)，幫助全球客戶應(yīng)對各種設(shè)計挑戰(zhàn)。德州儀器會不斷推動可持續(xù)的綠色能源的過渡，實現(xiàn)更安全、更智能的汽車系統(tǒng)，以及發(fā)揮自身多年模擬和嵌入式處理技術(shù)優(yōu)勢，在工業(yè)自動化、電機驅(qū)動及控制和機器人等主要應(yīng)用市場提供更加前沿的產(chǎn)品，并且加快布局邊緣智能市場的進程，助力AI 產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

（本文來源于EEPW 2024年1-2期）