在全球半導(dǎo)體發(fā)展史上，有一家企業(yè)的歷史可追溯到1930年，1958年世上首塊集成電路就誕生于這家公司的工程師之手。有趣的是，最初這家企業(yè)隸屬于一家地質(zhì)勘探公司，專門生產(chǎn)地質(zhì)勘探用晶體管，如今已經(jīng)成長(zhǎng)為全球最大的數(shù)字信號(hào)和模擬電路廠商。20世紀(jì)80年代，該公司開始進(jìn)入汽車領(lǐng)域，現(xiàn)在已經(jīng)躋身汽車產(chǎn)業(yè)頭部供應(yīng)商行列。它即是全球知名半導(dǎo)體廠商——德州儀器（TI，Texas Instruments）。jjXesmc

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德州儀器(TI)中國(guó)區(qū)汽車事業(yè)部總經(jīng)理蔡征jjXesmc

近日，德州儀器(TI)中國(guó)區(qū)汽車事業(yè)部總經(jīng)理蔡征接受了《國(guó)際電子商情》的專訪，他圍繞“高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）”“車身電子與照明系統(tǒng)”“信息娛樂系統(tǒng)與儀表組以及混動(dòng)”“電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)”等創(chuàng)新產(chǎn)品及系統(tǒng)級(jí)方案做介紹，彰顯了TI在汽車電子領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。jjXesmc

他也在采訪中表示，2022年是TI進(jìn)入中國(guó)的第36個(gè)年頭，并強(qiáng)調(diào)了中國(guó)市場(chǎng)對(duì)TI的重要意義。jjXesmc

TI與汽車，不得不說(shuō)的故事

成立半個(gè)世紀(jì)后，TI在20世紀(jì)80年代進(jìn)入汽車市場(chǎng)。當(dāng)時(shí)還是傳統(tǒng)燃油車的天下，新能源汽車概念還未火起來(lái)，TI生產(chǎn)了TLC542車載器件8位ADC。到1989年，TI發(fā)布了首款車用微控制器，并在此后的10年間，占領(lǐng)了制動(dòng)及ABS領(lǐng)域的龍頭地位。jjXesmc

時(shí)間來(lái)到21世紀(jì)，TI在汽車領(lǐng)域的成績(jī)?cè)絹?lái)越突出——2003年，推出了第一款車載信息娛樂系統(tǒng)；2005年，推出了首款混合信號(hào)模擬處理系統(tǒng)……jjXesmc

由于智能化和電氣化的程度越來(lái)越高，汽車對(duì)芯片和半導(dǎo)體的需求也在增長(zhǎng)。據(jù)Statista數(shù)據(jù)顯示，2020年全球汽車電子市場(chǎng)規(guī)模約為2180億美元，而到2028年該數(shù)值有望達(dá)到4000多億美元，增長(zhǎng)超過(guò)80%，其中2020-2028年的年復(fù)合增長(zhǎng)率約為8%。jjXesmc

同時(shí)，車載娛樂、智能駕駛、智能座艙、自動(dòng)按摩等設(shè)計(jì)，對(duì)車規(guī)芯片提出不斷迭代的要求，半導(dǎo)體廠商也在順應(yīng)這樣的趨勢(shì)，對(duì)TI而言也不例外。TI的2020年財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示，其汽車應(yīng)用的營(yíng)收已占總營(yíng)收的20%。蔡征告訴《國(guó)際電子商情》分析師，這主要得益于TI在汽車領(lǐng)域的創(chuàng)新產(chǎn)品及系統(tǒng)級(jí)方案。jjXesmc

創(chuàng)新產(chǎn)品及系統(tǒng)方案

在蔡征看來(lái)，車身電子與照明系統(tǒng)、ADAS系統(tǒng)、毫米波雷達(dá)傳感器、信息娛樂系統(tǒng)與儀表組、混動(dòng)/電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)等創(chuàng)新產(chǎn)品及系統(tǒng)級(jí)方案是TI得以在汽車電子領(lǐng)域立足重要原因。隨著TI在汽車領(lǐng)域的進(jìn)一步深入，未來(lái)的創(chuàng)新產(chǎn)品和系統(tǒng)方案的組合將更豐富。jjXesmc

·車身電子與照明系統(tǒng)

在車身電子裝置與照明方面，TI智能、可擴(kuò)展且高效的解決方案，幫助客戶快速滿足多種燈具的功能要求——從單功能燈具到復(fù)雜、自適應(yīng)、高分辨率的前照燈系統(tǒng)，到動(dòng)態(tài)尾燈以及汽車內(nèi)外照明系統(tǒng)的創(chuàng)新使用。jjXesmc

蔡征以汽車前大燈為例，因?yàn)槠嚽按鬅羰枪β氏到y(tǒng)，而采用越多數(shù)量的LED，其熱管理越可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。為此，TI推出了百萬(wàn)級(jí)像素的DLP^®（Digital light processing）技術(shù)——DLP^®即數(shù)字光源處理技術(shù)，該技術(shù)把影像信號(hào)先經(jīng)過(guò)數(shù)字處理，然后再投影出光。DLP^®基于TI數(shù)字微鏡元件DMD（Digital Micromirror Device）技術(shù)，DMD本質(zhì)是在硅片上放了百萬(wàn)級(jí)數(shù)量的小鏡子來(lái)反射光，以達(dá)到控制光的形狀的目的。jjXesmc

將TI的LED驅(qū)動(dòng)器、DLP^®技術(shù)用于前照燈系統(tǒng)，適用于夜間行車情況下，兩車迎面相遇時(shí)會(huì)自適應(yīng)調(diào)暗前照燈的光區(qū)，而車身其他區(qū)域的光會(huì)保持原狀，這樣就能有效避免司機(jī)眩光的問(wèn)題，且不會(huì)對(duì)駕駛員的視野構(gòu)成影響。據(jù)了解，TI采用LED燈泡作為前大燈的光源，還內(nèi)置了相應(yīng)的LED驅(qū)動(dòng)器。TI此前發(fā)布的TPS92682-Q1和TPS92520-Q1，專門針對(duì)LED前大燈應(yīng)用場(chǎng)景。jjXesmc

TI把DLP^®技術(shù)帶入汽車領(lǐng)域，為車前燈帶來(lái)了一些新應(yīng)用。其中包括了基于高精度、高分辨率的投影效果，車企可基于該技術(shù)推出人車互動(dòng)顯示等應(yīng)用。據(jù)介紹，TI的DLP^®5531-Q1，基于0.55英寸的DMD產(chǎn)品，其尺寸特別小，光源鏡頭的高度可做到＜40mm。jjXesmc

蔡征還強(qiáng)調(diào)說(shuō)，TI還通過(guò)獨(dú)特的電源解決方案，實(shí)現(xiàn)了更高功率燈具的尺寸優(yōu)化。“在車身電子裝置方面，幫助客戶便捷地改進(jìn)設(shè)計(jì)，以滿足車身電子系統(tǒng)不斷變化的功能和要求。”jjXesmc

·高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)

在TI看來(lái)，汽車的安全功能在車輛中逐漸成為主流。大家可能對(duì)TI ADAS系統(tǒng)的熟悉程度沒有車身電子與照明系統(tǒng)高。畢竟早在2019年，TI就已經(jīng)對(duì)外宣傳基于DLP^®技術(shù)的車身電子與照明系統(tǒng)。而當(dāng)前，TI的ADAS系統(tǒng)進(jìn)展如何？jjXesmc

TI的系統(tǒng)工程師已經(jīng)為ADAS攝像頭、雷達(dá)和傳感器融合系統(tǒng)創(chuàng)建上百個(gè)參考設(shè)計(jì)。憑借對(duì)這些系統(tǒng)的深入了解，系統(tǒng)工程師可選擇合適的元器件和配置，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的特定設(shè)計(jì)需求。值得注意的是，TI還可提供測(cè)試數(shù)據(jù)、原理圖和物料清單，來(lái)幫助客戶加速設(shè)計(jì)過(guò)程。jjXesmc

以TI的生態(tài)合作伙伴德賽西威為例，駕駛員可利用德賽西威發(fā)布的基于TI Jacinto™處理器開發(fā)的ADAS系統(tǒng)，來(lái)實(shí)時(shí)掌握更多與駕駛環(huán)境有關(guān)的信息。Jacinto™處理器不僅擁有強(qiáng)大的算力，而且還具備優(yōu)秀的深度學(xué)習(xí)推理性能，能帶來(lái)包括自動(dòng)車道保持，或在交通擁堵時(shí)感應(yīng)何時(shí)啟停等安全功能。jjXesmc

·毫米波雷達(dá)傳感器

雷達(dá)技術(shù)也能保證汽車的安全行駛。大家一般在討論ADAS系統(tǒng)的時(shí)候，也會(huì)關(guān)注到雷達(dá)技術(shù)。jjXesmc

為了將完整的雷達(dá)系統(tǒng)集成到單個(gè)芯片上，TI Kilby實(shí)驗(yàn)室的工程小組成功研發(fā)了毫米波雷達(dá)傳感器，這是一個(gè)硬幣大小的高頻雷達(dá)傳感器，分辨率不僅可以檢測(cè)到障礙物的存在，而且還能識(shí)別汽車和行人之間的差異，并在單個(gè)芯片上滿足最新的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)，例如新車評(píng)估計(jì)劃 (NCAP)。jjXesmc

通過(guò)把毫米波雷達(dá)傳感器與集成的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)結(jié)合，TI的毫米波雷達(dá)傳感器芯片支持直接在芯片上運(yùn)行用于對(duì)象分類的機(jī)器視覺算法。簡(jiǎn)化了ADAS制造商的任務(wù)，有助于創(chuàng)建低功耗、體積微小，可被安裝在后保險(xiǎn)杠中的低成本系統(tǒng)。jjXesmc

·FPD-link SerDes系列

TI的車規(guī)級(jí)模擬和嵌入式產(chǎn)品的優(yōu)異性能，有助于客戶提高ADAS系統(tǒng)的精度、速度和可靠性讓使駕駛更加安全。在FPD-link SerDes系列產(chǎn)品的幫助下，客戶可實(shí)現(xiàn)從傳感器到電子控制單元的高速度、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)聚合來(lái)自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，從而設(shè)計(jì)出更小的系統(tǒng)，減少處理器上所需的輸入和輸出。jjXesmc

·信息娛樂系統(tǒng)與儀表組

在進(jìn)行信息娛樂系統(tǒng)與儀表組設(shè)計(jì)時(shí)，建立在TI模擬、處理和DLP^®技術(shù)上的完整子系統(tǒng)庫(kù)，可幫助開發(fā)人員創(chuàng)建從端到端的互聯(lián)信息娛樂和集群系統(tǒng)。硬件和軟件的兼容性是子系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)的核心，讓開發(fā)人員更大限度實(shí)現(xiàn)跨多個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間、降低開發(fā)成本。jjXesmc

·混動(dòng)、電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)

近年來(lái)，TI不斷更新產(chǎn)品及技術(shù)，加速電動(dòng)/混動(dòng)動(dòng)力總成設(shè)計(jì)，力求減排、輕量、高效，并減少機(jī)械零件數(shù)量。比如，最新推出的無(wú)線電池管理系統(tǒng)及多合一動(dòng)力總成系統(tǒng)，可以幫助客戶設(shè)計(jì)充電更快、性能更高且行駛距離更遠(yuǎn)的汽車，幫助實(shí)現(xiàn)多層次的產(chǎn)品布局，滿足綠色低碳出行的市場(chǎng)需求。jjXesmc

·音頻放大器、電源管理、接口芯片等產(chǎn)品

互聯(lián)汽車指的不止是車內(nèi)功能、通訊的互聯(lián)，而是更進(jìn)一步的，在車際間甚至車與其他關(guān)鍵設(shè)施之間的互聯(lián)。V2X中的X是一個(gè)變量，能與車相聯(lián)的選項(xiàng)有很多，其中重點(diǎn)系統(tǒng)應(yīng)用都是車聯(lián)萬(wàn)物的對(duì)象。而TI的音頻放大器、電源管理和接口芯片等產(chǎn)品，可滿足不同功能需求的參考設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更高的帶寬和更小的系統(tǒng)尺寸，幫助客戶開發(fā)更小、更快、更高效的V2X系統(tǒng)。jjXesmc

TI為什么要主推氮化鎵？

在汽車電氣化中，TI在車載充電及DC/DC中主推氮化鎵（GaN）技術(shù)，也有其他廠商在汽車領(lǐng)域主推SiC技術(shù)。為什么TI會(huì)選擇主推GaN？jjXesmc

對(duì)此，蔡征解釋說(shuō)，GaN是一種相對(duì)較新的寬帶隙半導(dǎo)體材料，具有更好的開關(guān)性能，它也具有更低的輸入和輸出電容，以及零反向恢復(fù)電荷，可顯著降低功耗。jjXesmc

而SiC能提供與氮化鎵相同類型的性能優(yōu)勢(shì)，例如更低的開關(guān)損耗和更高的效率。SiC進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間略長(zhǎng)，因此它有更多的選擇，相比目前可用的GaN解決方案，SiC支持更廣泛的電壓和導(dǎo)通電阻。如果將GaN器件與某些類似的SiC器件進(jìn)行直接比較時(shí)，前者的開關(guān)損耗將降低約25%，并支持更高的工作頻率。jjXesmc

據(jù)悉，2020年，TI推出了業(yè)界首款具有集成驅(qū)動(dòng)器的650V車用GaN FET產(chǎn)品LMG3522R030-Q1，它針對(duì)400V和800V電池系統(tǒng)的3.3kW至22kW車載充電應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。目前，TI正與客戶合作開發(fā)功率密度大于4 kW/L的設(shè)計(jì)，這幾乎是現(xiàn)有MOSFET和IGBT解決方案的兩倍。jjXesmc

TI助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)

自2021年，中國(guó)明確了碳中和目標(biāo)，企業(yè)對(duì)碳排放的問(wèn)題極其關(guān)注。TI的創(chuàng)新產(chǎn)品和方案致力于汽車和電網(wǎng)之間的系統(tǒng)電氣化，從而幫助企業(yè)減少碳排放，最終實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。毋庸置疑，在汽車上要做到碳排放，必須要先進(jìn)技術(shù)及方案的支持。jjXesmc

以TI的動(dòng)力總成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，將動(dòng)力總成系統(tǒng)集成到一個(gè)緊湊的機(jī)械外殼，不但讓設(shè)計(jì)和組裝更簡(jiǎn)單，還減少了對(duì)多余包裝材料的需求，并消除了冗余硬件。通過(guò)減輕汽車動(dòng)力總成的重量，來(lái)減輕汽車整車的重量，從而提升汽車的整體效率。jjXesmc

另外，也可以通過(guò)提高功率密度來(lái)提升效率。把GaN技術(shù)應(yīng)用到電動(dòng)汽車中，可以在更高的效率下工作并保留熱能，從而幫助延長(zhǎng)行駛里程。這意味著需要的冷卻器件更少且成本更低。根據(jù)TI的說(shuō)法，由GaN制成的寬帶隙開關(guān)與經(jīng)過(guò)優(yōu)化的高速柵極驅(qū)動(dòng)器一起使用，可將磁性元件減小60%，從而降低了總體重量和成本。jjXesmc

通過(guò)實(shí)時(shí)感應(yīng)和更高的控制環(huán)路開關(guān)頻率，可以將牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)到20K RPM，這促使汽車工程師制造出比之前只能達(dá)到10K RPM的設(shè)計(jì)小三分之一以上且性能更高的電機(jī)。jjXesmc

堅(jiān)持完善本土支持體系

自從2016年中國(guó)躋身為全球最大新能源汽車消耗國(guó)之后，全球汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)都把眼光聚焦在了中國(guó)汽車市場(chǎng)。雖然在本次采訪中，蔡征并未提及TI在中國(guó)汽車市場(chǎng)的具體布局和規(guī)劃，但是他最后強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“2022年是TI進(jìn)入中國(guó)的第36個(gè)年頭。36年來(lái)，我們有幸參與并見證了中國(guó)本土汽車產(chǎn)業(yè)的崛起?，F(xiàn)在，伴隨著汽車電氣化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的浪潮，我們也將通過(guò)TI完整的本土支持體系，持續(xù)賦能汽車產(chǎn)業(yè)，同中國(guó)客戶一起迎接未來(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。”jjXesmc

本文為《國(guó)際電子商情》2022年1月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費(fèi)雜志訂閱申請(qǐng)點(diǎn)擊這里jjXesmc