編者按：日前，德州儀器亮相 2024年慕尼黑上海電子展，以“芯啟未來：共赴安全、智能、可持續之旅”為主題，展示了一系列面向汽車電子、機器人和能源基礎設施領域的創新成果，德州儀器中國區技術支持總監師英先生面向行業媒體，分享了德州儀器如何助力打造更安全、更智能、更可持續的未來。
從機器人到軟件定義車輛和儲能系統，德州儀器擁有強大的創新能力和技術優勢，致力于持續提供更安全、更智能、更高效的產品，同時滿足廣大工程師的迫切需求。
汽車電子：安全、智能化和可持續性
展望汽車市場的發展，從傳統燃油車到新能源汽車的轉變，特別是電子系統架構的迭代和創新，為汽車行業帶來了革命性的變化。業界關注的核心是如何實現汽車的安全、智能化和可持續性。
此外，安全性和更高水平的自主性也是關鍵。
自主性指汽車在自動駕駛或輔助駕駛中能夠更智能、更安全地控制和執行操作，并且能在不同場景下自主運行，如高速公路和城市環境的最小操作化自動駕駛安全系統。
安全性的兩個關鍵維度是功能安全和信息安全。功能安全確保汽車在自主運行時不會對乘客或周圍人員和物體造成傷害；信息安全則能夠保障車輛數據的安全性，防止潛在的網絡攻擊。
德州儀器中國區技術支持總監師英認為，軟件定義車輛的概念日益受到重視，與新一代的汽車電子電氣架構緊密相關。為了讓軟件定義車輛成為現實，許多前瞻性客戶正通過創新和協作推動軟件定義車輛的實現。
當前的電子電氣架構趨勢是將汽車智能系統劃分為座艙、輔助/自動駕駛和車輛控制（包括動力與底盤）三大領域。基于這三大域控制器的架構設計，為了滿足實時數據交換的大量需求，會有一個中央網關實現數據交互。許多主機廠正在將分散的車身控制單元整合至三到四個區域控制器。這一轉變不僅提升了汽車的智能化和線控能力，也增強了安全性與能效管理。此架構為軟件定義車輛提供了硬件基礎，實現了數據的綜合管理、云端聚合和整車OTA更新，為汽車行業的軟件驅動轉型奠定了基礎。
師英表示，德州儀器作為一家全球性的半導體公司，在汽車電子電氣架構領域提供了廣泛的產品和解決方案。我們的產品組合覆蓋超過八萬種，服務于全球十萬多家客戶，其中包括七千多種汽車級產品。
德州儀器的處理器、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、底盤和電池系統的安全和效率。
在智能車輛信息娛樂處理單元領域，德州儀器的多核異構處理器在高級駕駛輔助系統領域發揮著重要作用，處理來自毫米波雷達、攝像頭和激光雷達等傳感器的數據，幫助實現數據類采集、融合運算、決策控制、驅動等整個鏈路的管理。
在車輛高速互聯領域，德州儀器的產品從傳統的 CAN 和 LIN 總線到基于以太網的車載網絡，以及高速數據編解碼器，如 FPD-Link? 和 PCIe，提供實時、安全的數據傳輸解決方案。
電源管理是汽車電子的基石。德州儀器的電源管理 IC產品提供高集成度的解決方案，并符合 ISO 26262 功能安全標準。此外，智能保險絲技術為傳統的繼電器和熔斷式保險絲提供了更精準、更智能的電路保護。
在 ADAS 領域，德州儀器的傳感器技術，包括毫米波雷達、攝像頭和激光雷達，與高算力芯片相結合，實現從感知到決策的完整鏈路管理。同時，駕駛員監控系統和乘客監控系統等，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，包括在各種環境下的安全運行、數據的實時處理和 ISO 26262 功能安全認證。
師英表示，德州儀器的技術和解決方案致力于使電動汽車更安全、更經濟實用，滿足市場對高效、可持續汽車技術的需求。
機器人技術：智能感知，精準控制
在機器人領域，精準的電機控制是關鍵。
無論是工業、協作還是人形機器人，每個關節的馬達都需要精確控制，以確保機器人動作的準確性和流暢性。
機器人的"大腦"必須具備 AI 能力，實現智能化。工業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。傳感器技術對于機器人的環境感知至關重要，需要精確、靈敏且高能效，以實現對自身行為和周邊狀況的實時監控。通信安全和數據完整性也是機器人設計的重要考慮因素，尤其是在數據傳輸過程中。
據師英介紹，德州儀器展展示了多項用于機器人領域的創新技術。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；電機驅動系統采用了第三代半導體技術，實現了體積小、效率高、輸出功率大的優勢，并集成了門極驅動器和保護電路，如過流、過壓監測等，以確保系統的穩定運行。參考設計 TIDA-010936 是一個基于氮化鎵的 48V、850W 三相逆變器，展示了德州儀器在高功率密度設計方面的技術實力。師英認為，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。
德州儀器的 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，同時 AM62A 處理器在缺陷檢測等應用中發揮了重要作用。
通過集成的攝像頭和 AI 算法， AM62A可以實現對生產線產品的實時缺陷檢測，輸出產能、缺陷統計等關鍵數據。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、監控等領域的高安全要求應用。
能源基礎設施：從能源采集到用電的全鏈路解決方案
在能源基礎設施領域，德州儀器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。
在能源基礎設施領域，客戶要解決如何實現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）。同時，需要通過精準監測和管理用電側，優化能源使用，識別用電峰谷，實現能源的合理分配。
師英表示，德州儀在能源基礎設施領域的技術方向集中在提高功率密度和能量轉換效率，以及利用第三代功率半導體技術（如氮化鎵產品）提升系統性能。
新型儲能技術是能源基礎設施快速發展的領域，它是是解決新能源波動性的關鍵。德州儀器的儲能解決方案覆蓋戶儲、工商儲以及電場級別的電能存儲，支持在能源生產過剩時能夠有效存儲，并在需求高峰時釋放能量。德州儀器的的 BMS 系統提供 1500V 的解決方案，滿足不同規模儲能系統的需求。
此外，德州儀器同樣關注電動汽車的高效充電技術，包括 V2G 和 V2H 技術，實現車輛與電網或家庭的能源互動， OBC 系統和充電樁解決方案，推動了電動汽車充電技術的發展。
后記：在本次展會上，德州儀器公司除了展出新技術和新產品外，還邀請了德賽西威和中車電驅兩家合作伙伴出席，分別聯合發布基于 AWR2944 的車載毫米波雷達和基于 TMS320F280039 的新能源汽車主電機驅動器解決方案。作為深耕中國市場數十年的知名半導體供應商，借助中國市場爆發的科技創新流潮，德州儀器迎來了新的更大的發展機遇。
