電子發燒友網報道(文/吳子鵬)芯片,?作為電子產業鏈的上游,?是整個科技創新的基石。為了滿足終端設備對多功能、高性能的需求,芯片逐漸朝著更高集成度方向發展,融合更多的功能單元。與此同時,芯片與芯片之間的配合也很重要,有助于從方案端滿足用戶的差異化創新需求。
2024慕尼黑上海電子展上,作為一家全球性半導體設計與制造企業,德州儀器(TI)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產品、技術及先進解決方案,并攜手合作伙伴進行了新產品的聯合發布。
德州儀器2024慕尼黑上海電子展展臺
德州儀器中國區技術支持總監師英(Jerry Shi)在現場活動中表示,德州儀器參加2024慕尼黑上海電子展的主題是“芯啟未來:共赴安全、智能、可持續之旅”,憑借80,000+模擬IC與嵌入式處理器產品、各類軟件以及最大規模的銷售和技術支持不斷開拓創新,德州儀器正在為汽車、工業、消費電子和通信等眾多領域的用戶提供全方位的支持。
德州儀器中國區技術支持總監師英(Jerry Shi)
助力實現“軟件定義汽車”
在智能網聯汽車未來發展上,“軟件定義汽車”(software defined vehicles,SDV)已經是大勢所趨。“軟件定義汽車”是指在模塊化和通用化硬件平臺支撐下,以人工智能為核心的軟件技術決定整車功能的未來汽車。根據摩根士丹利和大眾汽車公司的估算,到2030年軟件開發成本將占整車開發成本的一半左右。
師英指出,在“軟件定義汽車”的大趨勢下,德州儀器關注的核心是如何實現汽車的安全、智能化和可持續性,以及如何更好地推動汽車EE架構的迭代和創新,為汽車行業帶來革命性的變化。
當前,圍繞中央網關和座艙、輔助/自動駕駛、車輛控制三大區域控制器打造汽車EE架構已經成為主流。在這個架構下,整車廠正在嘗試將越來越多的功能單元ECU融入區域控制器中,提升了汽車的智能化和線控能力,增強了汽車的安全性與能效管理。同時,這一架構也為“軟件定義汽車”提供了硬件基礎,實現數據的綜合管理、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。
師英稱,德州儀器提供超過7000種汽車級芯片,幫助整車廠更好地實現EE架構升級。包括:
·德州儀器的處理器、微控制器和電機控制器在汽車的中央計算平臺和區域控制器中扮演關鍵角色,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。
·德州儀器的多核異構處理器在ADAS系統中發揮著重要作用,處理來自毫米波雷達、攝像頭和激光雷達等傳感器的數據,幫助實現數據采集、融合運算、決策控制、驅動等整個鏈路的管理。
·在高速互聯方面,德州儀器的產品和方案覆蓋從傳統CAN和LIN總線到基于以太網的車載網絡,以及FPD-Link?和PCIe等高速數據編解碼器,為智能網聯汽車提供實時、安全的數據傳輸解決方案。
·在電源管理方面,德州儀器的電源管理IC是更高集成度的解決方案,并符合ISO 26262功能安全標準。
面向汽車領域,德州儀器在2024慕尼黑上海電子展上展示了豐富的產品和方案。比如在ADAS領域,德州儀器展示了Nullmax的新型智能駕駛解決方案——基于AM62A和TDA4處理器打造的前視一體機方案,通過將德州儀器先進的處理技術與Nullmax全套智駕算法相結合,推動汽車前視一體機的方案革新。
同時,在2024慕尼黑上海電子展上,德州儀器也攜手合作伙伴進行了新產品的聯合發布,包括德州儀器攜手德賽西威進行新款CRD03H角雷達產品聯合發布,以及德州儀器攜手中車電驅進行雙電機控制器電驅主控平臺聯合發布。
德賽西威傳感器事業部硬件研發部門經理曾迪介紹稱,CRD03H角雷達平臺能夠滿足L2+級別自動駕駛對雷達的需求,能夠輸出速度、方位角、俯仰角、距離四個維度的點云信息,支持512個點云以及64個目標同時輸出。CRD03H角雷達平臺支持超過200m的探測距離以及160度的超寬FOV,能夠在智駕和智駕輔助里面提供全天候、大范圍的穩定探測,為駕乘者保駕護航。CRD03H角雷達平臺使用了德州儀器AWR2944解決方案,配合德賽西威整機能力,讓雷達的感知能力和穩定性達到行業領先水平。
湖南中車時代電驅科技有限公司研發經理彭恩宇提到,“雙電機控制器電驅主控平臺”搭載兩顆德州儀器TMS320F280039-Q1芯片,不僅通用性好,還符合功能安全ASIL-B的要求,性價比極高。在方案實現的過程中,TMS320F280039-Q1芯片在CLA協處理器中單獨運行軟解碼計算,且芯片對三角函數進行了優化,解決了旋變軟解碼算法運行導致CPU占用率高的痛點。
打造領先的機器人和能源基礎設施
在機器人市場,當前人工智能技術正在推動機器人在感知、理解和交互等方面的全面升級,深度學習、神經網絡、自然語言處理、計算機視覺等成為打造先進機器人的關鍵技術。與此同時,機器人對高精度的要求是一如既往。當然,要想將這些先進技術塞進機器人擁擠的結構空間內,也是一個很大的挑戰。
在2024慕尼黑上海電子展上,德州儀器不僅展示了在機器人智能化、高精度方面的能力,也通過創新方案幫助研發人員解決小型化和集成化方面的挑戰。
在機器人智能化能力體現上,師英認為,機器人的“大腦”必須具備AI能力以實現智能化。德州儀器展示了使用AM62A視覺SoC進行缺陷檢測的操作演示,通過集成的攝像頭和 AI 算法,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。作為系統核心,AM62A配備2 TOPS 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。
在機器人高精度能力體現上,師英強調,精準的電機控制是關鍵。德州儀器展示了來自客戶節卡 (JAKA) 的智能冰淇淋機。德州儀器模擬器件廣泛應用于該機器人中,用于快速高效地生產標準化的冰淇淋,可實現低噪聲運行,并提供靈活性、高精度和安全性,同時還有助于實現高集成度和快速響應特性。
在機器人方案小型化體現上,師英指出,高開關頻率的功率器件可以讓磁性元件體積縮小,以提升功率密度并減小占板面積。德州儀器展示了一款適用于電機集成式伺服驅動器和機器人應用的48V、850W小型三相GaN逆變器參考設計TIDA-010936,可有效節省功率板面積并提高控制精度。
面向能源基礎設施領域,德州儀器展示了從光伏、儲能到EV充電、峰谷用電完整的系統級全鏈路方案,包括基于氮化鎵的1.6kW雙向微型逆變器參考設計;適用于1500V高壓電池儲能的可堆疊電池管理系統方案;來自客戶正浩創新 (EcoFlow) 的800W 車載超充等。師英表示,在這些方案里,德州儀器的器件和方案可以幫助實現高壓功率轉換、電流電壓傳感、邊緣處理、深度學習AI運算,以及電池管理系統等功能。
這些器件不僅提供出色的性能,并且具有很好的易用性。以功率器件為例,驅動設計是發揮功率器件性能的關鍵。師英表示,在功率器件驅動領域,德州儀器提供豐富的解決方案,并且能夠根據不同的應用場景提供定制化的解決方案。比如:
·針對傳統的硅基FET,德州儀器提供隔離式門級驅動器,這種柵極驅動器能夠驅動包括硅基、碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)在內的多種功率器件。
·針對GaN器件,德州儀器GaN芯片集成了柵極驅動器,具備監測和保護電路的功能。結合MCU配置,可以直接驅動與功率級集成的區域。
·基于GaN的智能功率模塊(IPM),將驅動馬達所需的GaN柵極驅動器和三對橋臂集成在一個模塊中,提供了一種高度集成的解決方案。
結語
能夠發現,德州儀器在2024慕尼黑上海電子展上的展示和分享,完美詮釋了該公司的參展主題——“芯啟未來:共赴安全、智能、可持續之旅”。從軟件定義汽車到更智能的機器人,再到更高效且可持續的儲能系統,德州儀器給工程師帶來了豐富且領先的產品和方案,并為行業創新指引了方向。
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