德州儀器:穩扎穩打步履不停,,引領未來科技

隨著2023 年的結束，新一年即將開啟，半導體市場面臨著一系列不確定性和挑戰。在這個關鍵時刻，德州儀器憑借其模擬和嵌入式處理技術，正致力于推動汽車行業向更可持續的綠色能源過渡。在本次專訪中，德州儀器將分享他們對于2024 年技術發展的展望，以及在汽車電子、工業和邊緣智能等主要市場的布局和策略。作為行業的領導者，德州儀器將如何應對市場變化？他們將如何保持技術領先地位？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，德州儀器關注可再生能源、汽車電子和機器人等主要應用市場，并將在新的一年中持續助力這些市場的客戶應對棘手的設計挑戰，取得成功。在模擬和嵌入式處理技術通過更智能、更可靠的光伏系統、儲能系統和電動汽車充電系統，致力于未來向更可持續的綠色能源的過渡。同時，德州儀器還通過面向電動汽車和高級駕駛輔助系統的創新產品和技術，推動汽車行業發展。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，助力實現智能、安全和經濟實用的系統。

在2024 年的技術展望中，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發展領域。為了保持技術先進性和市場領先地位，德州儀器將繼續加大在這些領域的研發投入，優化產品的性能功耗比。

2 未來汽車新架構

對于2024年全球汽車電子市場的發展趨勢和前景，德州儀器認為汽車的電氣化、智能化和網聯化將帶來更多機遇，從發動機、變速器和底盤的變化到信息技術和智能化技術的融合，新能源汽車發展的方向是非常明確的。隨著電動汽車的發展，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展的重要趨勢。在以上趨勢下，德州儀器把汽車電子應用劃分為四個不同的細分領域：混合動力、電動和動力總成系統、高級駕駛輔助系統、車身電子裝置和照明和信息娛樂系統。

德州儀器認為，電氣/ 電子架構正朝著區域架構的方向演進，這種架構會根據 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（如 ADAS和空調系統）現在已實現本地化集成，從而降低了復雜性，并能夠通過軟件實現多種功能和特性。

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。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。

軟件定義的車輛架構需要快速安全的通信網絡、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趨勢和需求，德州儀器不斷加強新產品推進的速度，全方位覆蓋汽車電子系統的各個領域。德州儀器半導體技術和創新主要從以下兩方面來服務軟件定義：

一方面，區域架構和衛星架構。德州儀器能夠提供創新技術和產品，從連接接口到電源管理的器件，包括整套解決方案，都能幫助實現域控和衛星架構。

另一方面，配電架構系統中的變革。越來越多的電子保險絲已經開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。在這個過程中，作為一家全球性的半導體公司，德州儀器能夠配合整個車身架構的變化，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品。

隨著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。半導體技術的創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 持續賦能三大領域

在工業自動化、電機控制和機器人領域，德州儀器以其可靠、高性能的產品和解決方案，引領著行業的發展。

在工業自動化領域，可靠性和值得信賴的通信至關重要。使用多協議工業以太網系統可在硬件開發周期內降低制造成本，簡化工廠自動化設計。作為以太網聯盟的成員，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器系列，幫助開發工業以太網的多種形式。德州儀器的產品組合品類豐富，包括連接解決方案以及更多有線或無線解決方案，并經過驗證和測試，符合最高的工業、汽車和監管標準。德州儀器提供可靠和值得信賴的通信解決方案，支持多種工業以太網協議。

在電機驅動與控制方面，德州儀器為了滿足市場對效率、尺寸和成本的需求，利用技術優勢，開發了如電機參數提取工具等創新性解決方案，通過提供一站式解決方案、免代碼集成無傳感器控制驅動器、調整指南和 GUI 平臺來幫助客戶快速評估和調整電機以實現最高效率。這不僅可以減少設計時間和工作量，還可以提高電機的性能。同時，德州儀器還提供特定于應用的設計，可以通過死區補償和 PWM 調制等技術將噪聲降低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、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、移動性和節能性，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。為了針對實時控制MCU 領域的多樣化選擇，德州儀器推出了一條Arm-based MCU：AM2x 系列產品線，可以更好地滿足實時響應控制的需求。德州儀器AM2xMCU 集成了快速數據采集功能和精確的實時控制外設，可高速輸入和處理數據。當控制機械臂電機的單個MCU 集成了音頻、電流和位置傳感接口，機器人與人類協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，支持傳統計算機視覺和深度學習計算機視覺，并已應用于多個領域，如自動購物車、手術和醫療機器人、移動機器人等。

4 不斷深入智能領域

無論是實時監測住宅和辦公室的智能安防攝像頭，還是變革現代工廠裝配線的自主機器人，使每個系統實現智能化已成為常態。邊緣智能將成為智能自動化系統的核心。這意味著數據在數據采集傳感器附近進行計算，從而實現更安全、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的進展。借助其視覺處理器和處理器產品組合，德州儀器能夠實時執行多種人工智能功能，包括面部識別、物體檢測、姿態估計等。此外，德州儀器還通過技術創新，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品系列，實現大規模構建和部署經濟實惠的邊緣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 針對零售和工廠自動化領域的多推理實時系統進行了優化，AM69A 專為自主移動機器人等高性能傳感器融合系統而構建。

德州儀器認為，未來人工智能技術和實際產業的結合還會不斷深化。從汽車到醫療應用，再到個人電子產品等行業，邊緣AI 都有潛力帶來改變。由于邊緣AI 可以對本地環境進行預測和響應，無需將數據傳輸到云，因此具有更高的安全性和更快的響應速度。這種技術有助于提高各個行業的效率和安全性。

5 總結

2023 年，德州儀器通過持續的產品創新與技術迭代，助力客戶取得成功。未來，德州儀器將繼續引領半導體市場的發展，通過不斷創新的產品和技術，幫助全球客戶應對各種設計挑戰。德州儀器會不斷推動可持續的綠色能源的過渡，實現更安全、更智能的汽車系統，以及發揮自身多年模擬和嵌入式處理技術優勢，在工業自動化、電機驅動及控制和機器人等主要應用市場提供更加前沿的產品，并且加快布局邊緣智能市場的進程，助力AI 產業蓬勃發展。

（本文來源于EEPW 2024年1-2期）