德州儀器:穩扎穩打步履不停,,引領(lǐng)未來(lái)科技

隨著(zhù)2023 年的結束，新一年即將開(kāi)啟，半導體市場(chǎng)面臨著(zhù)一系列不確定性和挑戰。在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)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(dòng)汽車(chē)行業(yè)向更可持續的綠色能源過(guò)渡。在本次專(zhuān)訪(fǎng)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(chē)電子、工業(yè)和邊緣智能等主要市場(chǎng)的布局和策略。作為行業(yè)的領(lǐng)導者，德州儀器將如何應對市場(chǎng)變化？他們將如何保持技術(shù)領(lǐng)先地位？讓我們一起走進(jìn)德州儀器的世界，探尋這些問(wèn)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(chē)電子和機器人等主要應用市場(chǎng)，并將在新的一年中持續助力這些市場(chǎng)的客戶(hù)應對棘手的設計挑戰，取得成功。在模擬和嵌入式處理技術(shù)通過(guò)更智能、更可靠的光伏系統、儲能系統和電動(dòng)汽車(chē)充電系統，致力于未來(lái)向更可持續的綠色能源的過(guò)渡。同時(shí)，德州儀器還通過(guò)面向電動(dòng)汽車(chē)和高級駕駛輔助系統的創(chuàng )新產(chǎn)品和技術(shù)，推動(dòng)汽車(chē)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(shí)時(shí)通信技術(shù)，助力實(shí)現智能、安全和經(jīng)濟實(shí)用的系統。

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(chē)電子和機器人等市場(chǎng)將是主要的技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域。為了保持技術(shù)先進(jìn)性和市場(chǎng)領(lǐng)先地位，德州儀器將繼續加大在這些領(lǐng)域的研發(fā)投入，優(yōu)化產(chǎn)品的性能功耗比。

2 未來(lái)汽車(chē)新架構

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

德州儀器認為，電氣/ 電子架構正朝著(zhù)區域架構的方向演進(jìn)，這種架構會(huì )根據 ECU 在汽車(chē)中的位置而不是其功能來(lái)進(jìn)行控制。以前無(wú)法集成的系統（如 ADAS和空調系統）現在已實(shí)現本地化集成，從而降低了復雜性，并能夠通過(guò)軟件實(shí)現多種功能和特性。

針對“軟件定義汽車(chē)”的趨勢，德州儀器認為這是未來(lái)汽車(chē)的新架構。我們可以看出，消費者非常期待車(chē)輛能夠完全融入到大家的數字生活中，未來(lái)全新的連接，包括自動(dòng)化和個(gè)性化的需求，也會(huì )越來(lái)越多的通過(guò)軟件去實(shí)現。

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

一方面，區域架構和衛星架構。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(shí)現域控和衛星架構。

另一方面，配電架構系統中的變革。越來(lái)越多的電子保險絲已經(jīng)開(kāi)始融入到我們的域控中，這對于處理和數據通信的能力也有了更高的要求。在這個(gè)過(guò)程中，作為一家全球性的半導體公司，德州儀器能夠配合整個(gè)車(chē)身架構的變化，為汽車(chē)制造商等客戶(hù)提供最新且適合他們需求的整套迭代產(chǎn)品。

隨著(zhù)第三代半導體材料的不斷普及，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。半導體技術(shù)的創(chuàng )新使工程師能夠通過(guò)使用氮化鎵等先進(jìn)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(shí)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計成為可能，從而縮短電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間，延長(cháng)行駛里程。

3 持續賦能三大領(lǐng)域

在工業(yè)自動(dòng)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(zhù)行業(yè)的發(fā)展。

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，可靠性和值得信賴(lài)的通信至關(guān)重要。使用多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)系統可在硬件開(kāi)發(fā)周期內降低制造成本，簡(jiǎn)化工廠(chǎng)自動(dòng)化設計。作為以太網(wǎng)聯(lián)盟的成員，德州儀器致力于通過(guò)支持單線(xiàn)對、多線(xiàn)對或光纖布線(xiàn)的物理層收發(fā)器系列，幫助開(kāi)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(lèi)豐富，包括連接解決方案以及更多有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)解決方案，并經(jīng)過(guò)驗證和測試，符合最高的工業(yè)、汽車(chē)和監管標準。德州儀器提供可靠和值得信賴(lài)的通信解決方案，支持多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。

在電機驅動(dòng)與控制方面，德州儀器為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對效率、尺寸和成本的需求，利用技術(shù)優(yōu)勢，開(kāi)發(fā)了如電機參數提取工具等創(chuàng )新性解決方案，通過(guò)提供一站式解決方案、免代碼集成無(wú)傳感器控制驅動(dòng)器、調整指南和 GUI 平臺來(lái)幫助客戶(hù)快速評估和調整電機以實(shí)現最高效率。這不僅可以減少設計時(shí)間和工作量，還可以提高電機的性能。同時(shí)，德州儀器還提供特定于應用的設計，可以通過(guò)死區補償和 PWM 調制等技術(shù)將噪聲降低2-3 dB，從而進(jìn)一步提高電機的效率和性能。德州儀器C2000? 獨有的架構和 CLA 的加成導致其代碼運算和執行速度在都有 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(chǎng)、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更強大，具有自主性、移動(dòng)性和節能性，而且還需要滿(mǎn)足功能安全要求。德州儀器的傳感器、處理器和控制設備可以幫助設計人員達到功能安全標準的嚴格要求。為了針對實(shí)時(shí)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(xiàn)，可以更好地滿(mǎn)足實(shí)時(shí)響應控制的需求。德州儀器AM2xMCU 集成了快速數據采集功能和精確的實(shí)時(shí)控制外設，可高速輸入和處理數據。當控制機械臂電機的單個(gè)MCU 集成了音頻、電流和位置傳感接口，機器人與人類(lèi)協(xié)作的安全性將逐步提高，而無(wú)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(jué)處理器，支持傳統計算機視覺(jué)和深度學(xué)習計算機視覺(jué)，并已應用于多個(gè)領(lǐng)域，如自動(dòng)購物車(chē)、手術(shù)和醫療機器人、移動(dòng)機器人等。

4 不斷深入智能領(lǐng)域

無(wú)論是實(shí)時(shí)監測住宅和辦公室的智能安防攝像頭，還是變革現代工廠(chǎng)裝配線(xiàn)的自主機器人，使每個(gè)系統實(shí)現智能化已成為常態(tài)。邊緣智能將成為智能自動(dòng)化系統的核心。這意味著(zhù)數據在數據采集傳感器附近進(jìn)行計算，從而實(shí)現更安全、更快速且可靠的處理。

德州儀器在人工智能應用方面取得了顯著(zhù)的進(jìn)展。借助其視覺(jué)處理器和處理器產(chǎn)品組合，德州儀器能夠實(shí)時(shí)執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(guò)技術(shù)創(chuàng )新，提高了人工智能推斷和學(xué)習的效率。

德州儀器的可拓展視覺(jué)處理器具備低、中和高性能的器件產(chǎn)品系列，實(shí)現大規模構建和部署經(jīng)濟實(shí)惠的邊緣AI 應用。例如，AM62Ax 系列適用于電池供電系統，例如安防攝像頭、掃地機器人和割草機，AM68A 針對零售和工廠(chǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域的多推理實(shí)時(shí)系統進(jìn)行了優(yōu)化，AM69A 專(zhuān)為自主移動(dòng)機器人等高性能傳感器融合系統而構建。

德州儀器認為，未來(lái)人工智能技術(shù)和實(shí)際產(chǎn)業(yè)的結合還會(huì )不斷深化。從汽車(chē)到醫療應用，再到個(gè)人電子產(chǎn)品等行業(yè)，邊緣AI 都有潛力帶來(lái)改變。由于邊緣AI 可以對本地環(huán)境進(jìn)行預測和響應，無(wú)需將數據傳輸到云，因此具有更高的安全性和更快的響應速度。這種技術(shù)有助于提高各個(gè)行業(yè)的效率和安全性。

5 總結

2023 年，德州儀器通過(guò)持續的產(chǎn)品創(chuàng )新與技術(shù)迭代，助力客戶(hù)取得成功。未來(lái)，德州儀器將繼續引領(lǐng)半導體市場(chǎng)的發(fā)展，通過(guò)不斷創(chuàng )新的產(chǎn)品和技術(shù)，幫助全球客戶(hù)應對各種設計挑戰。德州儀器會(huì )不斷推動(dòng)可持續的綠色能源的過(guò)渡，實(shí)現更安全、更智能的汽車(chē)系統，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(dòng)化、電機驅動(dòng)及控制和機器人等主要應用市場(chǎng)提供更加前沿的產(chǎn)品，并且加快布局邊緣智能市場(chǎng)的進(jìn)程，助力AI 產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

（本文來(lái)源于EEPW 2024年1-2期）