從1958年，德州儀器的Jack Kilby成功把電子器件集成在一塊半導體材料硅上，發(fā)明出世界上第一顆集成電路。自此以來，TI始終專注設計、制造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片。但僅僅是芯片層面的產品并不能夠滿足當下加速發(fā)展的科技趨勢和日益迫切客戶需求。

從芯片這一底層技術出發(fā)，TI為諸多行業(yè)領先應用提供了全面創(chuàng)新的解決方案，從而幫助客戶實現(xiàn)更具競爭力的產品設計；并在這一過程中，助力整個社會邁入到可持續(xù)發(fā)展的美好未來。

在近日2024年上海慕尼黑電子展落下帷幕，TI以“芯啟未來：共赴安全、智能、可持續(xù)之旅”為主題參展，展示了其在汽車電子、機器人、能源基礎設施三大板塊的明星產品和解決方案。德州儀器中國區(qū)技術支持總監(jiān)師英在媒體分享會，這對此次參展的三大主題板塊內容進行了精彩的分享。

助力汽車的安全、智能化和可持續(xù)性

展望汽車市場的發(fā)展，應該聚焦于如何實現(xiàn)汽車的安全、智能化和可持續(xù)性。關鍵技術包括新能源汽車的電動化，如混合動力和純電動汽車的發(fā)展。從傳統(tǒng)燃油車到新能源汽車，特別是電子系統(tǒng)架構的迭代，帶來了革命性的變化。

安全性和自主性也是關鍵。自主性指汽車在自動駕駛或輔助駕駛中能更智能、更安全地運行，在高速公路和城市環(huán)境中實現(xiàn)最小操作化自動駕駛安全系統(tǒng)。安全性包括功能安全，確保汽車在自主運行時不會對乘客或周圍造成傷害；信息安全，保障車輛數(shù)據(jù)免受網絡攻擊。

軟件定義車輛的概念日益重要，與新一代汽車電子電氣架構相關。許多客戶通過創(chuàng)新和協(xié)作推動這一實現(xiàn)。當前電子電氣架構趨勢是將汽車智能系統(tǒng)劃分為座艙、輔助/自動駕駛和車輛控制三大領域。中央網關實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)交換，主機廠正將分散的車身控制單元整合至三到四個區(qū)域控制器，提升汽車智能化和線控能力，增強安全性與能效管理。這一架構為軟件定義車輛提供了硬件基礎，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、云端聚合和OTA更新，推動汽車行業(yè)的軟件驅動轉型。

TI的處理器、微控制器和電機控制器在汽車的主力控制器和區(qū)域控制器中扮演著關鍵角色，提供高性能計算能力，確保車輛電子系統(tǒng)、底盤和電池系統(tǒng)的安全和效率。

在車輛高速互聯(lián)領域，TI的產品覆蓋從傳統(tǒng)的CAN和LIN總線到基于以太網的車載網絡，以及高速數(shù)據(jù)編解碼器，如FPD-Link?和PCIe，提供實時、安全的數(shù)據(jù)傳輸解決方案。

在ADAS領域，TI的傳感器技術，包括毫米波雷達、攝像頭和激光雷達，與高算力芯片相結合，實現(xiàn)從感知到決策的完整鏈路管理。同時，TI的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)和乘客監(jiān)控系統(tǒng)提升了車輛的安全性和自主性。自動駕駛的自主控制單元面臨多項技術挑戰(zhàn)，包括在各種環(huán)境下的安全運行、數(shù)據(jù)的實時處理和ISO 26262功能安全認證。TI基于Arm®的MCU和處理器，具備深度學習能力，支持客戶通過安全功能認證?！癟I會根據(jù)不同應用對運算種類的具體需求，集成多種不同的運算加速器。結合我們本身的多核架構，以滿足各個控制單元的運算需求，提供高效、定制化的解決方案?！睅熡⒎窒淼健?

新能源汽車的核心在于其三電系統(tǒng)，即電池、電機和電控。電池管理系統(tǒng)負責監(jiān)控每節(jié)電芯的電壓和電流，實時跟蹤電池的健康、容量和充放電狀態(tài)，確保電池的性能和安全。TI的BMS解決方案提供實時電池狀態(tài)監(jiān)控，保障電池健康與安全。結合車載充電器和雙向直流轉換器，TI的系統(tǒng)滿足新能源汽車在續(xù)航、安全和快速充電方面的電氣系統(tǒng)需求。

助力機器人實現(xiàn)精準動作和AI大腦

在機器人領域，精準的電機控制至關重要。無論是工業(yè)機器人、協(xié)作機器人還是人形機器人，每個關節(jié)的馬達都需要精確控制，以確保動作的準確性和流暢性。此外，機器人的“大腦”必須具備AI能力，實現(xiàn)智能化。工業(yè)機器人尤其需要在邊緣完成實時運算，以控制機械臂的精確動作。傳感器技術對機器人的環(huán)境感知至關重要，需要精確、靈敏且高能效，以實現(xiàn)對自身行為和周邊狀況的實時監(jiān)控。通信安全和數(shù)據(jù)完整性也是機器人設計的重要考慮因素，尤其是在數(shù)據(jù)傳輸過程中。

在本次展出中，TI帶來了多項創(chuàng)新技術。TI的氮化鎵功率半導體提供了高效的參考設計，其高開關頻率使得磁性元件體積縮小，提升了功率控制模塊的功率密度，輸出的有效功率更多。TI的電機驅動系統(tǒng)采用了第三代半導體技術，實現(xiàn)了體積小、效率高、輸出功率大的優(yōu)勢。同時，集成了門極驅動器和保護電路，如過流、過壓監(jiān)測等，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。TI的參考設計TIDA-010936是一個基于氮化鎵的48V、850W三相逆變器，展示了在高功率密度設計方面的技術實力?！癟I提供了從傳統(tǒng)硅基到先進 GaN 技術的全面功率器件驅動解決方案，滿足不同應用場景的需求，并確?？刂破鞫说木_和高效。”師英解答到。

在機器人設計的趨勢和方向上，自學習和安全性是兩個核心要素。AI運算在邊緣完成，使得機器人能夠進行實時的自我學習和自主決策，確保操作的精準和運行的安全。TI的AM62A邊緣運算處理器是一款異構處理器，配備2TOPS深度學習加速器、多達四個Arm® Cortex® A53處理器以及用于視頻和視覺處理的多個其他加速器，為機器人設計提供了強大的計算平臺。AM62A處理器在缺陷檢測等應用中發(fā)揮了重要作用，通過集成的攝像頭和AI算法，可以實現(xiàn)對生產線產品的實時缺陷檢測，輸出產能、缺陷統(tǒng)計等關鍵數(shù)據(jù)。AM62A的高算力和豐富的外設接口，使其能夠直接處理攝像頭信號，完成視頻編解碼等任務。其獨立的MCU域和功能安全特性，也使其適用于汽車、監(jiān)控等領域的高安全要求應用。

能源基礎設施領域的全鏈路解決方案

在能源基礎設施領域，TI致力于提供從能源采集到用電的全鏈路解決方案。這包括高壓功率轉換、電流電壓傳感、邊緣處理、深度學習AI運算以及電池管理系統(tǒng)。

在儲能領域，客戶面臨如何實現(xiàn)安全高效的能源采集與轉換的問題，無論是風能還是太陽能。通過精準監(jiān)測和管理用電側，才能幫助客戶優(yōu)化能源使用，識別用電峰谷，實現(xiàn)能源的合理分配。

儲能系統(tǒng)是解決新能源波動性的關鍵，因為新能源的采集受限于氣候、季節(jié)、天氣等條件。在夏季高溫和生產旺季，用電量最大。TI的解決方案覆蓋家庭、工商儲能以及電場級別的儲能系統(tǒng)，支持在能源生產過剩時有效存儲，并在需求高峰時釋放能量。

TI還關注電動汽車的高效充電技術，包括V2G（車到電網）和V2H（車到家）技術，實現(xiàn)車輛與電網或家庭的能源互動。

TI的技術方向集中在提高功率密度和能量轉換效率。利用第三代功率半導體技術，如氮化鎵產品，提升系統(tǒng)性能。在儲能領域，TI的BMS系統(tǒng)提供1500V的解決方案，滿足不同規(guī)模儲能系統(tǒng)的需求。

在電力傳輸和分配過程中，TI提供快速、準確、可靠的電流電壓檢測方案，確保能源的有效管理和使用。同時，TI的OBC系統(tǒng)和充電樁解決方案推動電動汽車充電技術的發(fā)展。

總之，通過模擬和嵌入式技術的創(chuàng)新，德州儀器助力客戶實現(xiàn)更智能、更安全、更可持續(xù)的產品和解決方案。“我們在儲能領域提供從通用器件到專業(yè) BMS 解決方案的全面技術支持，同時注重系統(tǒng)的實時運算能力、安全性和可靠性?！睅熡⒖偨Y到。

結語

汽車、機器人和儲能是此次TI參加上海慕尼黑電子展所關注的三大板塊，而針對這三大板塊，TI也基于對于設備端的架構深度理解，以及和頭部客戶的緊密合作，展示了從芯片到參考設計的全面解決方案。從微控制器、到模擬、功率轉換、電池管理，TI可以為汽車、機器人和儲能的客戶提供全棧的解決方案。隨著“可持續(xù)”和“AI”的推動，我們的生活正在發(fā)生變革。而在這場變革中，TI將發(fā)揮重要作用。