德州儀器錨定四大領(lǐng)域,以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)智能化變革
在“2025慕尼黑上海電子展”期間,德州儀器(TI)舉辦了媒體分享會(huì),圍繞汽車電子、人形機(jī)器人及工業(yè)自動(dòng)化、能源基礎(chǔ)設(shè)施、邊緣AI四大核心領(lǐng)域,展示了其最新的半導(dǎo)體技術(shù)成果與行業(yè)解決方案。TI中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)趙向源在分享中強(qiáng)調(diào),TI正通過模擬與嵌入式產(chǎn)品組合的深度創(chuàng)新,推動(dòng)“更智能、高效、安全及可持續(xù)”的產(chǎn)業(yè)變革。
本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/202504/469715.htm
1 汽車電子:從感知到控制,構(gòu)建全場(chǎng)景智能化架構(gòu)
汽車電動(dòng)化、智能化與網(wǎng)聯(lián)化的加速,推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)向高精度、高可靠性、高集成度演進(jìn)。
TI全新發(fā)布的LMH13000集成式激光雷達(dá)驅(qū)動(dòng)器,通過三大創(chuàng)新重塑激光雷達(dá)設(shè)計(jì)。在性能上實(shí)現(xiàn)突破,具備800ps級(jí)高速上升/下降時(shí)間、5A峰值電流輸出,可實(shí)現(xiàn)30%測(cè)量距離延長(zhǎng),支持更精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)決策,在場(chǎng)景適配方面,適用于前向主雷達(dá)與角雷達(dá),目前已進(jìn)入客戶開發(fā)階段。
針對(duì)ADAS與車載信息娛樂系統(tǒng)對(duì)溫度、振動(dòng)、電磁干擾的嚴(yán)苛要求,TI基于獨(dú)有的BAW(體聲波)技術(shù)推出三款新品,定義車規(guī)級(jí)時(shí)鐘可靠性新標(biāo)桿。CDC6CQ1是低功耗、低ppm(±20ppm)車規(guī)級(jí)固定頻率振蕩器,無需外圍濾波元件。
LMK3H0102Q1/LMK3C0105Q1是PCIe Gen6兼容無參考時(shí)鐘發(fā)生器,抖動(dòng)值低至 34.5fs,支持雙負(fù)載驅(qū)動(dòng),滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序一致性要求。BAW技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于,可靠性較傳統(tǒng)石英晶體方案提升100倍,無需外部溫補(bǔ)電路,從硬件層面解決時(shí)鐘漂移導(dǎo)致的系統(tǒng)誤判風(fēng)險(xiǎn)。
TI的迭代產(chǎn)品AWR2944P針對(duì)前雷達(dá)與角雷達(dá)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)四大提升,推動(dòng)ADAS性能躍遷。探測(cè)能力上信噪比進(jìn)一步提升,支持雨霧天氣下小目標(biāo)的檢測(cè);算力增強(qiáng),集成AI硬件加速器,計(jì)算能力較前代有提升,支持實(shí)時(shí)運(yùn)行多普勒濾波、CFAR等復(fù)雜算法,減少主機(jī)CPU負(fù)載;架構(gòu)兼容方面,支持傳統(tǒng)CAN/LIN總線與新型以太網(wǎng),適配“軟件定義汽車”的分布式到集中式域控架構(gòu)演進(jìn)。
在客戶應(yīng)用案例中,基于TI AM62A處理器的電子內(nèi)后視鏡,融合流媒體顯示、駕駛員監(jiān)控與乘員監(jiān)測(cè),內(nèi)置 CPU 和 NPU 計(jì)算資源,不僅便于平臺(tái)推廣,還能更好地支持監(jiān)管認(rèn)證;新一代音頻DSP系統(tǒng)處理采用 1L 調(diào)制技術(shù),可以在每個(gè)通道使用一半數(shù)量的電感器條件下實(shí)現(xiàn) D 類性能。
在4月15日的聯(lián)合發(fā)布會(huì)上,TI與??灯?、斑馬智行共同推出基于TDA4VH芯片的艙駕一體控制器,標(biāo)志著單芯片實(shí)現(xiàn)智能座艙與駕駛輔助深度融合的突破。??灯嚦擞密囀聵I(yè)部總經(jīng)理高海斌指出,該方案搭載5顆毫米波雷達(dá)、1顆800萬像素前視攝像頭及4顆300萬像素魚眼攝像頭,依托??灯嘡V前融合算法與BEV模型,可實(shí)現(xiàn)AEB自動(dòng)緊急制動(dòng)、HWA高速主動(dòng)變道等L2+級(jí)功能,同時(shí)滿足ASIL-B功能安全等級(jí),為產(chǎn)品出海提供合規(guī)保障。
斑馬智行聯(lián)席CEO郝飛強(qiáng)調(diào),通過Banma Hypervisor虛擬化技術(shù),TDA4VH的GPU算力利用率提升,實(shí)現(xiàn)智駕算法與座艙OS的并行高效運(yùn)行。這一方案打破傳統(tǒng)“雙芯片分艙”架構(gòu)的成本壁壘,助力車企實(shí)現(xiàn)“高性價(jià)比艙駕一體化”。TI中國華東區(qū)總經(jīng)理沈源表示,TDA4VH的異構(gòu)架構(gòu)與高帶寬內(nèi)存設(shè)計(jì),為多傳感器融合與復(fù)雜場(chǎng)景運(yùn)算提供底層支撐,三方合作正推動(dòng)智能駕駛從“功能堆砌”向“效能優(yōu)化”進(jìn)化。
2 人形機(jī)器人與工業(yè)自動(dòng)化:從小型化到智能化的系統(tǒng)級(jí)突破
面對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從工業(yè)場(chǎng)景向消費(fèi)級(jí)場(chǎng)景的拓展,TI以“高性能控制+高效能源管理+邊緣AI”構(gòu)建全鏈條解決方案。
針對(duì)人形機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的小型化需求,TI推出48V GaN電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與4kW三相逆變器,以高頻高效特性重構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)。在場(chǎng)景適配方面,48V GaN電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可應(yīng)用于低壓伺服、協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人及無人機(jī)中,TI GaN 器件可以實(shí)現(xiàn)比 MOSFET 小 50% 的尺寸,,精準(zhǔn)滿足人形機(jī)器人動(dòng)態(tài)平衡對(duì)輕量化的極致要求,為高靈活度運(yùn)動(dòng)控制提供硬件基礎(chǔ)。
在面對(duì)人形機(jī)器人數(shù)十個(gè)傳感器的海量數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn),TI主推SPE技術(shù),通過三大特性優(yōu)化通信架構(gòu)。其一,單根雙絞線實(shí)現(xiàn)供電與通信,線纜重量減少,有效降低機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的線纜疲勞損耗;其二,采用差分信號(hào)傳輸架構(gòu),EMI輻射較傳統(tǒng)多線方案降低,確保在電機(jī)高頻開關(guān)噪聲環(huán)境下的可靠通信;其三,單芯片支持EtherCAT、PROFINET等工業(yè)協(xié)議,無需外置協(xié)議轉(zhuǎn)換器,滿足機(jī)器人實(shí)時(shí)控制的嚴(yán)苛?xí)r序要求,為多傳感器融合提供低延遲、高可靠的通信橋梁。
TI面向工業(yè)自動(dòng)化推出基于Arm多核處理器的單芯片多軸控制方案,支持最多46軸協(xié)同控制,集成SSM模塊實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)、PROFIBUS等工業(yè)通信協(xié)議,確保機(jī)器人機(jī)械臂軌跡跟蹤誤差較小,滿足高精度協(xié)作需求。在功能安全層面,方案具備芯片級(jí)安全設(shè)計(jì),內(nèi)置電機(jī)過流/過熱保護(hù)機(jī)制,能夠快速應(yīng)對(duì)異常工況,符合人機(jī)協(xié)作場(chǎng)景的安全標(biāo)準(zhǔn),為工業(yè)機(jī)器人的智能化、安全化控制提供一站式解決方案。
在TI展位上還有與“庫卡中國”聯(lián)合推出的基于TDA4芯片的工業(yè)機(jī)器人控制器,針對(duì)ISO10218:2025新安全標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)體積縮小、算力提升與功能安全的三重創(chuàng)新。“庫卡中國”控制器開發(fā)部長(zhǎng)張國柱透露,該方案采用單芯片雙獨(dú)立安全通道架構(gòu),通過TI芯片級(jí)功能安全設(shè)計(jì),將傳統(tǒng)雙系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)——體積減少 27%、重量減輕 13%。,同時(shí)滿足K3安全等級(jí)要求。內(nèi)置的Cortex-A72高性能核與Cortex-R5F實(shí)時(shí)核支持多核異構(gòu)計(jì)算,AI功能運(yùn)算效率提升,適配3C制造、物流自動(dòng)化等對(duì)設(shè)備小型化與靈活性要求極高的場(chǎng)景。
TI中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)趙向源強(qiáng)調(diào),TDA4的16nm先進(jìn)制程與16MB片上存儲(chǔ),在實(shí)現(xiàn)低功耗的同時(shí),支持工業(yè)以太網(wǎng)、PCIe等高速接口,滿足多傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)融合需求。配合TI免費(fèi)工具鏈edge AI Studio,開發(fā)者可快速部署電機(jī)控制、視覺引導(dǎo)等算法,顯著縮短開發(fā)周期。該控制器已應(yīng)用于庫卡新一代協(xié)作機(jī)器人,在電子制造產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)精度的抓取操作,推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人從“機(jī)械執(zhí)行”向“智能決策”升級(jí),為“人機(jī)共融”場(chǎng)景提供安全可靠的技術(shù)底座。
3 能源基礎(chǔ)設(shè)施:從發(fā)電到用電的全鏈路效率革新
TI聚焦光伏、儲(chǔ)能、充電樁三大場(chǎng)景,通過高壓隔離、高精度檢測(cè)、雙向能量轉(zhuǎn)換技術(shù),推動(dòng)能源系統(tǒng)向“高效、可靠、靈活”演進(jìn)。
TI基于氮化鎵(GaN)技術(shù)推出的10kW單相串式逆變器參考設(shè)計(jì),借助TI的 GaN 技術(shù)及高開關(guān)頻率提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)功率密度,并使系統(tǒng)做到光伏板與電池進(jìn)行雙向交互,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián),從而提高能源轉(zhuǎn)換效率。TI 適用于太陽能應(yīng)用中的電弧故障檢測(cè)方案,基于模擬前端與機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析電流波形,能在0.5s內(nèi)精準(zhǔn)識(shí)別危險(xiǎn)電弧,有效區(qū)分正常開關(guān)電弧與故障電弧,為光伏系統(tǒng)安全運(yùn)行提供保障。
TI的1500V電池管理方案支持鋰離子/磷酸鐵鋰電池組,實(shí)現(xiàn) –40°C 至 125°C 時(shí)的電芯電壓精度為 ±2.4mV 且無需校準(zhǔn),25°C 時(shí)總線電壓精度為 ±0.5%,通過菊花鏈和高達(dá) 1500V 的控制器局域網(wǎng) (CAN) 接口支持堆疊式架構(gòu)。針對(duì)大容量儲(chǔ)能場(chǎng)景,TI 基于諧振雙有源橋架構(gòu)的有源包間均衡技術(shù),可以通過雙向隔離的 DCDC 實(shí)現(xiàn)能量從電池組到 24V 總線的雙向傳輸,有助于實(shí)現(xiàn)有源電池組平衡,只需兩個(gè)半橋即可以極低的成本實(shí)現(xiàn)自然雙向電力傳輸,有助于實(shí)現(xiàn)高頻和小型化,同時(shí)還提供高效率。
TI的3級(jí)充電站雙向DAB參考設(shè)計(jì)最大功率輸出為 10kW,可實(shí)現(xiàn) 98.7% 的峰值效率和 98% 的滿負(fù)載效率,DAB 中的模塊化和對(duì)稱結(jié)構(gòu)允許堆疊轉(zhuǎn)換器以實(shí)現(xiàn)高功率吞吐量,并促進(jìn)雙向操作模式以支持電池充電和放電應(yīng)用,推動(dòng)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施向高功率、高兼容性方向發(fā)展。
在新能源基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,4月15日TI與華盛昌科技聯(lián)合發(fā)布邊緣AI拉弧信號(hào)檢測(cè)產(chǎn)品矩陣,包括AFD-80單通道監(jiān)測(cè)器、AFD-60檢測(cè)模組、AFD-74傳感器及AFG-1000模擬器。其中,AFD-80單通道拉弧故障檢測(cè)器適配最大電弧電流 Imax 及最長(zhǎng)200米線纜與500J能量檢測(cè)需求,內(nèi)置4G模塊,可將特征數(shù)據(jù)上傳云端持續(xù)訓(xùn)練,形成“端云協(xié)同”的自進(jìn)化能力;AFG-1000模擬器則能定量生成5級(jí)拉弧信號(hào),滿足UL1699B等國際標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試要求。。華盛昌董事長(zhǎng)袁劍敏表示,針對(duì)光伏系統(tǒng)中拉弧故障檢測(cè)的行業(yè)痛點(diǎn),雙方基于TITMS320F28P55芯片的NPU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速單元,開發(fā)出專利AI算法,可從250KHz采樣率的信號(hào)中提取拉弧特征,實(shí)現(xiàn)0.5秒級(jí)快速告警與關(guān)斷,檢測(cè)準(zhǔn)確率超過99%。
TI深圳區(qū)域總經(jīng)理邱勁偉指出,F(xiàn)28P55集成的AI硬件加速器將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的執(zhí)行從主 CPU 卸載,推理延遲時(shí)間降低至軟件方案的1/5至1/10,該模型通過訓(xùn)練學(xué)習(xí)并適應(yīng)不同的環(huán)境,幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 99% 以上的故障檢測(cè)準(zhǔn)確率。TI 為客戶提供了完整的工具鏈,便于更輕松地采用和使用這些器件。此類工具包括:評(píng)估模塊 (EVM)、遷移指南、AI 工具鏈,其中包括針對(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化和測(cè)試的模型,以及第三方生態(tài)系統(tǒng)。
4 邊緣AI:從端側(cè)算力到場(chǎng)景化應(yīng)用的深度滲透
針對(duì)云端AI的實(shí)時(shí)性不足與數(shù)據(jù)隱私問題,TI邊緣AI方案以“低功耗、高性價(jià)比、場(chǎng)景適配”為核心,通過硬件加速架構(gòu)重構(gòu)邊緣智能生態(tài)。
TI邊緣AI的硬件優(yōu)勢(shì)在細(xì)分領(lǐng)域持續(xù)落地。醫(yī)療場(chǎng)景中,基于MPU硬件加速的ECG信號(hào)采集Demo方案,可實(shí)時(shí)分析心率變異性,精準(zhǔn)識(shí)別房顫等異常心律,為家庭醫(yī)療設(shè)備小型化提供技術(shù)支撐,推動(dòng)健康監(jiān)測(cè)從醫(yī)院場(chǎng)景向居家場(chǎng)景延伸。
TI邊緣AI方案通過定制化硬件加速與場(chǎng)景化算法優(yōu)化,構(gòu)建了兼顧性能、功耗與成本的邊緣計(jì)算體系。無論是TDA4系列在工業(yè)視覺中對(duì)高速目標(biāo)檢測(cè)的支持,還是AM62A在車載電子內(nèi)后視鏡中的低延遲人臉檢測(cè),亦或是醫(yī)療、工業(yè)場(chǎng)景中對(duì)實(shí)時(shí)信號(hào)分析與故障預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn),均體現(xiàn)了其“讓智能貼近數(shù)據(jù)源頭”的技術(shù)理念。這種架構(gòu)不僅解決了云端傳輸?shù)臅r(shí)延與隱私問題,更以高性價(jià)比方案推動(dòng)AI從云端到邊緣的全棧落地,為智能制造、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域提供了可復(fù)用的邊緣智能范式。
5 寫在最后
TI在本次展會(huì)上的展示,本質(zhì)上是其“系統(tǒng)級(jí)創(chuàng)新”理念的集中體現(xiàn)——不僅提供單一芯片,更從器件、模塊到系統(tǒng)架構(gòu),為客戶構(gòu)建完整的技術(shù)棧。從汽車電子的高精度感知、人形機(jī)器人的小型化驅(qū)動(dòng),到能源系統(tǒng)的高效轉(zhuǎn)換、邊緣AI的端側(cè)落地,TI的產(chǎn)品矩陣始終緊扣“智能化、高效化、綠色化”的時(shí)代需求。
(注:本文登載于《EEPW》202505期)
評(píng)論