
成立于1930年的德州儀器,一直是半導體技術(shù)的引領(lǐng)者。從1958年發(fā)明世界上第一塊商用集成電路,到現(xiàn)在突破8萬種的產(chǎn)品矩陣,德州儀器始終致力于設(shè)計、制造、測試和銷售模擬和嵌入式半導體產(chǎn)品,幫助全球超過10萬家客戶在工業(yè)、汽車、個人電子產(chǎn)品、企業(yè)系統(tǒng)和通信設(shè)備等市場創(chuàng)建差異化應(yīng)用。
在近期舉辦的2025慕尼黑上海電子展上,德州儀器(TI)中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)趙向源以“創(chuàng)新技術(shù)重塑無限可能,共赴智能、高效、可持續(xù)之旅”為主題,為廣大觀眾帶來了一場展示汽車、機器人與工廠自動化和能源基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域及邊緣AI處理的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的精彩演講。同時,德州儀器也與華盛昌Everbest、HikAuto、庫卡KUKA共同舉辦三場新品合作發(fā)布會,分享前沿的客戶合作案例。
趙向源表示,在每一個智能機器人、自動駕駛汽車及高效能源系統(tǒng)的背后,半導體技術(shù)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,推動著系統(tǒng)向更智能、高效、安全及可持續(xù)的方向發(fā)展。為滿足對智能化、數(shù)據(jù)驅(qū)動決策日益增長的需求,德州儀器憑借廣泛的模擬和嵌入式產(chǎn)品組合,持續(xù)推動人工智能、工業(yè)通信、實時控制及能效的提升。德州儀器還致力于助力客戶在邊緣AI處理等應(yīng)用中提升系統(tǒng)智能,實現(xiàn)更高效的電機控制和電力輸送,推動更快、更可靠的工廠通信,并開發(fā)更智能、安全且簡便的自動駕駛和電動汽車架構(gòu)。
TI汽車整體解決方案重塑更智能、更安全的車輛設(shè)計
汽車電氣化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的進程加速了汽車行業(yè)的發(fā)展,推動全方位產(chǎn)業(yè)變革的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。德州儀器憑借在汽車領(lǐng)域積累了數(shù)十年的經(jīng)驗,通過創(chuàng)新技術(shù)助力實現(xiàn)更安全、更智能、更可持續(xù)的汽車系統(tǒng)。目前,德州儀器已經(jīng)擁有超過7,000種車規(guī)級產(chǎn)品,并且在不斷加強新產(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,以及時地回應(yīng)市場趨勢和需求。這些領(lǐng)域包括高級駕駛輔助系統(tǒng)、軟件定義車輛、車身電子裝置與照明、信息娛樂系統(tǒng)與儀表組、混合動力、電動和動力總成系統(tǒng)、汽車中的48V。通過德州儀器整體性能解決方案,能夠讓汽車的整體設(shè)計更加智能化、更加安全。從更先進的駕駛輔助系統(tǒng)到更智能的電動和動力總成系統(tǒng),德州儀器創(chuàng)新的技術(shù)和解決方案,助力重塑更智能、更安全的車輛設(shè)計。
德州儀器激光雷達技術(shù)的優(yōu)勢有遠距離的角分辨率、可滿足高達360°的寬闊場地要求、不受環(huán)境光線的影響,以及集成化可以推動性價比的提升和更小尺寸的開發(fā)。在此次慕展期間,德州儀器重磅推出四款新款激光雷達驅(qū)動器、雷達傳感器和BAW振蕩器產(chǎn)品。
據(jù)介紹,LMH13000集成式激光雷達驅(qū)動器,具有三大特點:(1)通過延長30%的測量距離以提升實時決策能力,更快、更精確的物體檢測,800ps的高速上升和下降時間,以及可達5A的輸出峰值電流,小于1納秒的上升時間;(2)尺寸相比于分立式解決方案縮小了4 倍,集成LVDS、CMOS和TTL控制信號,壓控電流源也不需要外圍搭建大型電容器或者外圍電氣,集成度非常高;(3)實現(xiàn)高精確度測量以增強可靠性,擁有在整個溫度范圍內(nèi)變化僅為2%的光學峰值功率控制。
我們知道ADAS和車載信息娛樂系統(tǒng)中的電子器件必須在面對溫度波動、振動和電磁干擾時仍能可靠工作,所以體聲波(BAW)非常重要。德州儀器BAW技術(shù)的優(yōu)勢在于具有業(yè)內(nèi)出色的抖動性能、通過縮減BOM和尺寸來簡化設(shè)計、在惡劣條件和振動應(yīng)力下具有更高的可靠性,以及簡化的制造流程與可靠的供應(yīng)保障。具體來說,在可靠性方面,基于BAW的時鐘高于基于石英的時鐘100倍;PCIe Gen 6下抖動值低至34.5fs,能夠提升整體性能,包括啟動時間短于3ms,能夠支持重要安全功能、傳感器功能和車輛總體控制;支持任何ADAS 與車載信息娛樂系統(tǒng)的各類處理架構(gòu)需求,一個時鐘可同時驅(qū)動多個負載。德州儀器在慕展上基于BAW時鐘推出三款產(chǎn)品汽車級低功耗、低ppm、BAW、固定頻率LVCMOS振蕩器CDC6C-Q1,汽車級基于BAW的PCIe 第6代兼容無參考時鐘發(fā)生器LMK3H0102-Q1,汽車級基于BAW 5的輸出無參考時鐘發(fā)生器LMK3C0105-Q1。
除了前面提到的產(chǎn)品,德州儀器還推出了一款前置和角置毫米波雷達傳感器AWR2944P。它基于傳統(tǒng)2944產(chǎn)品進行一些新優(yōu)化,更加適合做前雷達、角雷達的應(yīng)用,其特點包括有更高的信噪比,更強的計算能力,更大的內(nèi)存容量,集成AI的硬件加速器。新的汽車已經(jīng)在向以太網(wǎng)發(fā)展,這就要求新產(chǎn)品既能夠兼容傳統(tǒng)架構(gòu),也能夠支持新產(chǎn)品架構(gòu)。AWR2944P通過擴大檢測范圍、提高角度精確度、使更復雜的處理算法能夠在芯片上運行來提高車輛安全性。另外,更強的處理能力同時兼容傳統(tǒng)架構(gòu)和新的架構(gòu),實際上德州儀器在ADAS也有新產(chǎn)品推出,包括更先進的衛(wèi)星雷達等,這些都能提升雷達的檢測范圍,使整個車輛更加智能化。
除了自己的新產(chǎn)品以外,德州儀器還展出采用TI創(chuàng)新方案的客戶產(chǎn)品。在談及德州儀器關(guān)鍵汽車電子技術(shù)的一系列展品時,德州儀器中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)趙向源先生解釋說:“基于TI AM62A的一款電子內(nèi)后視鏡,同時融合了流媒體顯示、駕駛員監(jiān)控和乘員監(jiān)測等多項功能;新一代的音頻DSP系統(tǒng)。現(xiàn)在已經(jīng)開始把整個汽車變成可移動的家的概念,所以對這種音響的體驗要求越來越高,甚至有一些個性化的體驗。TI推出的新一代音頻的DSP處理能力可增強4到8倍。另外,這款產(chǎn)品集成了更多的片上子資源,能夠做更多的處理,也集成了網(wǎng)關(guān),整個系統(tǒng)往域控方向發(fā)展。我們一直在探索怎么樣能夠讓新產(chǎn)品滿足下一代的新的DSP的要求——這款產(chǎn)品也集成了AI硬件加速器,希望推出的音頻加速器可以提升駕駛員、乘客的沉浸式的音響享受。”
TI系統(tǒng)級解決方案加速機器人與工業(yè)自動化工廠進化
機器人技術(shù)正迎來革命性發(fā)展。從傳統(tǒng)工業(yè)機器人、協(xié)作機器人到新一代人形機器人,德州儀器提供全面的產(chǎn)品解決方案。德州儀器通過先進的感知技術(shù)(包括視覺和雷達感知)與多技術(shù)融合方案,結(jié)合高精度采樣和驅(qū)動技術(shù),為各類機器人系統(tǒng)提供完整的解決方案,助力工程師設(shè)計出更安全、更智能、更緊湊的人形機器人。
這次慕尼黑展會上,德州儀器展出使用TI模擬方案的客戶產(chǎn)品,以及展示TI關(guān)鍵人形機器人技術(shù)的一系列展品,包括基于GaN的48V電機驅(qū)動器、小型4kW三相逆變器、單線對以太網(wǎng)通信、用于人類協(xié)作的傳感器融合等。展臺上的演示系統(tǒng)展示了德州儀器助力人形機器人發(fā)展的最新成果,關(guān)鍵技術(shù)亮點:一是氮化鎵技術(shù),機器人包含數(shù)十個關(guān)節(jié)(如手臂、腿部等),每個關(guān)節(jié)需要20-50個驅(qū)動單元。TI的氮化鎵技術(shù)可實現(xiàn)更高開關(guān)頻率、更少外圍器件、更緊湊的電機-關(guān)節(jié)集成方案。二是集成驅(qū)動系統(tǒng),TI的系統(tǒng)方案優(yōu)勢在于顯著提升能效、實現(xiàn)小型化電機系統(tǒng)設(shè)計、針對人形機器人不同關(guān)節(jié)的功率需求差異(從手部<10W到其他部位數(shù)百/數(shù)千瓦),特別開發(fā)了4000W小型化驅(qū)動設(shè)計方案,滿足大功率應(yīng)用需求。
工廠智能制造正在向工業(yè)4.0發(fā)展,對各種檢測工具模塊、實時控制,甚至功能安全都提出了更高的要求。德州儀器如何重塑智能、高效和安全的自動化工廠?趙向源先生解釋說:“德州儀器擁有完整的解決方案,從實時工業(yè)通信到電機控制、電源轉(zhuǎn)換和檢測,德州儀器的嵌入式處理和模擬產(chǎn)品可幫助工程師在工業(yè)4.0應(yīng)用中實現(xiàn)優(yōu)秀的能耗等級和超低延遲。例如在單軸及多軸伺服驅(qū)動器中,使用德州儀器具有專用控制外設(shè)的模擬集成電路和實時微控制器,可以實現(xiàn)更快的位置、速度和電流控制,并達到所需的精度。德州儀器接口器件還可實現(xiàn)高電磁兼容性或低延遲、從而實現(xiàn)與集成MCU的處理器間和多協(xié)議通信。德州儀器的具有更長使用壽命和隔離等級的產(chǎn)品,可降低意外危險的風險并提高系統(tǒng)可靠性,同時實現(xiàn)功能安全合規(guī)性。”
TI重塑能源基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)與快速、安全的邊緣AI設(shè)計
如今能源系統(tǒng)在日新月異地發(fā)展,電的獲取、存儲到使用的各個環(huán)節(jié)都在發(fā)生著變革。德州儀器先進的功率轉(zhuǎn)換、電流和電壓檢測和無線連接產(chǎn)品,可以幫助加快高效、可靠的光伏系統(tǒng)的開發(fā),并輕松將其與儲能系統(tǒng)和電動汽車充電樁等資源連接集成。
為了設(shè)計更安全、更精確的儲能系統(tǒng),德州儀器先進的電池管理、電流檢測,隔離和高壓電源轉(zhuǎn)換技術(shù),可為高達1,500V的電網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計提供支持,包括降低成本并優(yōu)化使用情況,延長電池壽命和提高系統(tǒng)的可靠性、安全性等。而德州儀器先進的高電壓電源、電流和電壓檢測及連接產(chǎn)品和設(shè)計,無論在提高性能上,還是便利性上,德州儀器的半導體技術(shù)都將成為充電基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵部分,為向電氣化轉(zhuǎn)變提供動力。
傳統(tǒng)AI的計算雖然可以做很多大的計算,但也有自身的局限性,比如需要實時性的控制,需要做數(shù)據(jù)隱私保護,這些在云端做AI計算的局限性給了邊緣AI更多的延伸應(yīng)用。作為邊緣AI技術(shù)的先行者,德州儀器有基于處理器的視覺AI,也有能源、機器人領(lǐng)域的AI應(yīng)用。邊緣AI在各個領(lǐng)域串聯(lián)整個汽車、工業(yè),甚至消費類、醫(yī)療都在邊緣計算落地,提升應(yīng)用效率。
德州儀器在現(xiàn)場展示的醫(yī)用貼片和生命體征監(jiān)測參考設(shè)計,是用AI做的醫(yī)療相關(guān)的生命體征監(jiān)測,它里面有一個MPU硬件加速,通過硬件加速能夠采集ECU生命信號能夠快速進入判斷分類到底現(xiàn)在心率是否正常,是否需要緊急救護。德州儀器展示了如何把信息連接到醫(yī)療監(jiān)護,如何用于家庭,及終端產(chǎn)品之中。
該參考設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗、高分辨率、高度集成的對心電信號(ECG)、心率、呼吸、起搏脈沖和溫度等生命體征的持續(xù)監(jiān)控。測量的ECG數(shù)據(jù)由MSPM0 MCU通過邊緣AI硬件加速器進行處理以實現(xiàn)實時心律失常分類,并可將ECG和分類數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C或醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)等遠程終端。
從智能機器人、自動駕駛車輛到高效能源系統(tǒng),德州儀器展示了自身的創(chuàng)新技術(shù),并與設(shè)備制造商和行業(yè)專家一起設(shè)計出更多更優(yōu)秀的解決方案。這些技術(shù)創(chuàng)新背后,是德州儀器每年超過15億美元的研發(fā)投入構(gòu)建的技術(shù)護城河。從模擬芯片的納米級工藝優(yōu)化,到嵌入式系統(tǒng)的實時控制算法,德州儀器正通過持續(xù)創(chuàng)新,推動半導體向更智能、更安全、更可持續(xù)的方向演化。
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