【編者按】2024年,半導(dǎo)體市場在AI,、消費電子,、汽車電子、工業(yè)自動化等領(lǐng)域的推動下,,實現(xiàn)了顯著復(fù)蘇和快速增長,,模擬芯片復(fù)蘇信號明顯,在2025年,,半導(dǎo)體市場能否繼續(xù)保持增長態(tài)勢,,汽車半導(dǎo)體、工業(yè)自動化等哪些細(xì)分領(lǐng)域更值得期待,?日前,,德州儀器對本站記者介紹了該公司對于2025年的展望和公司的未來發(fā)展戰(zhàn)略。
六大新品助力業(yè)務(wù)持續(xù)增長
TMS320TMS320F28P55X 系列 :集成了邊緣人工智能 (AI) 神經(jīng)處理單元(NPU),,提供了24個高精度PWM通道以及最多39個ADC通道,。TMS320F28P55X是TI首次在C2000系列中引入NPU,以應(yīng)對當(dāng)前工業(yè)和汽車領(lǐng)域?qū)崟r控制系統(tǒng)中實現(xiàn)更智能的實時控制的趨勢,。該產(chǎn)品已應(yīng)用于電弧檢測中,,幫助降低系統(tǒng)成本并縮小系統(tǒng)尺寸,;還可應(yīng)用于馬達(dá)驅(qū)動故障檢測,其故障檢測準(zhǔn)確率高達(dá)99%,。
全新 F29H85x 系列:一款搭載新型C29內(nèi)核的產(chǎn)品,,該內(nèi)核是TI時隔二十三年后的迭重大更新,其處理位寬從32位躍升至64位,,并配備了超長指令級架構(gòu),,使得單個指令周期最多能并行完成8條指令。這一改進(jìn)使得基礎(chǔ)運算性能相較于C28提高了2倍以上,。以FFT為例,,C29的FFT性能相較于C28提高了5倍;對于馬達(dá)控制所需要的數(shù)學(xué)運算來講,,C29的平均性能會是C28的1.8倍,;對于數(shù)字電源變換的一些數(shù)學(xué)運算,C29的運算性能會是C28的2.8倍,。F29H85x可廣泛應(yīng)用于眾多實時控制領(lǐng)域,。例如,在汽車的OBC(車載充電機),、DC/DC轉(zhuǎn)換器以及主機MCU的集成式架構(gòu),、多電機的牽引逆變器以及助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、最新的電源結(jié)構(gòu),、在線UPS以及機器人領(lǐng)域,。此外,F(xiàn)29H85x系列還天然支持兩大安全領(lǐng)域:功能安全與信息安全,。其完整性等級可達(dá)到汽車安全完整性等級 ASIL-D 和 SIL-3,。
超小型 DLP? 顯示控制器:DLPC8445顯示控制器尺寸僅為9mm × 9mm,相比上一代尺寸縮小 90%,,可助力家用投影儀,、游戲投影儀和增強現(xiàn)實眼鏡等消費類應(yīng)用實現(xiàn)緊湊設(shè)計。設(shè)計人員可以在尺寸大幅縮小的情況下復(fù)刻出沉浸式高端游戲顯示器的體驗,,顯示延遲為亞毫秒級,,幀速率高達(dá) 240Hz。
采用MagPack磁性封裝技術(shù)的電源模塊產(chǎn)品:德州儀器于2024年推出的六款新型電源模塊通過采用其專有的磁性封裝技術(shù)——MagPack,,為工程師提供了緊湊且高效的解決方案,。與前代產(chǎn)品相比,電源模塊的尺寸縮小多達(dá) 23%,;在保持同樣的散熱性能的前提條件下,,電源模塊的功率密度增加一倍。MagPack采用德州儀器特有的 3D 封裝成型工藝,,可更大限度地減小電源模塊的高度,、寬度和深度,,從而縮小了解決方案的尺寸、提高了密度,,在更小的空間內(nèi)提供更大的輸出功率,。此外,該磁性封裝技術(shù)采用一種以專有新型設(shè)計材料制成的集成功率電感器,。通過采用該類電源模塊,工程師可以更容易地獲得高功率密度,、低溫,、低 EMI 輻射、高轉(zhuǎn)換效率的電源系統(tǒng)設(shè)計,。其中的三款超小型 6A 電源模塊 (TPSM82866A,、TPSM82866C 和 TPSM82816)可以提供每平方毫米 1A 的電流輸出能力,將電磁干擾 (EMI) 輻射降低 8dB,,同時將效率提升高達(dá) 4%,。就TPSM82816這一型號而言,效率比前一代產(chǎn)品提高了4%,,熱阻降低了17%,,并且安全工作溫度區(qū)間提高了10度,這是一個非常大的飛躍,。MagPack技術(shù)能夠有效提高電源模塊的功率密度,、效率和熱性能,在提升易用性的同時,,降低工業(yè),、企業(yè)和通信應(yīng)用中的電磁干擾,可助力電源設(shè)計人員適應(yīng)重塑行業(yè)格局的電源發(fā)展趨勢,,即在更小的空間內(nèi)高效地提供更大的輸出功率,。
DRV7308 氮化鎵智能功率模塊:通過采用氮化鎵 (GaN) 技術(shù),工程師可以實現(xiàn) 99% 以上的驅(qū)動器效率,,并且改善電機驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)熱,,無需外部散熱器;與現(xiàn)有的 IGBT 和 MOSFET 的解決方案相比,,功率損耗減少了 50%,,電機驅(qū)動逆變器的印刷電路板尺寸可以縮減高達(dá)55%。此外,,實現(xiàn)了業(yè)內(nèi)較低的死區(qū)時間和較低的傳播延遲(均小于 200ns),,支持更高的脈寬調(diào)整開關(guān)頻率,從而減少聽覺噪音和系統(tǒng)振動,。順應(yīng)家電小型化趨勢,,DRV7308面向 150W 至 250W 電機驅(qū)動器應(yīng)用,,能夠幫助解決工程師在設(shè)計大型家用電器及加熱、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 系統(tǒng)時通常面臨的許多設(shè)計和性能折衷問題,,助力提升系統(tǒng)效率和可靠性,。
AWR2544 單芯片雷達(dá)傳感器:德州儀器于2024年推出了AWR2544 單芯片雷達(dá)傳感器。它是業(yè)界首款為衛(wèi)星架構(gòu)設(shè)計的雷達(dá)傳感器,。在衛(wèi)星架構(gòu)中,,雷達(dá)傳感器使用傳感器融合算法將經(jīng)過部分處理的數(shù)據(jù)輸出到中央處理器以用于 ADAS 決策,并利用 360 度傳感器覆蓋范圍來實現(xiàn)更高水平的車輛安全,。AWR2544 單芯片雷達(dá)傳感器還采用了波導(dǎo)接口封裝 (LOP) 技術(shù),。LOP 技術(shù)支持在印刷電路板的另一面安裝 3D 波導(dǎo)天線,有助于將傳感器的尺寸減小多達(dá) 30%,。LOP 技術(shù)還支持通過單個芯片使傳感器范圍擴展至 200m 以上,。在衛(wèi)星架構(gòu)中,這些特性可以幫助汽車制造商提高 ADAS 智能水平,,以提高車輛的自主性,,進(jìn)而能夠在更遠(yuǎn)的距離做出更明智的決策。
汽車半導(dǎo)體伴隨SDV共同推動汽車創(chuàng)新向前發(fā)展
汽車智能化,、網(wǎng)聯(lián)化和軟件化進(jìn)程給行業(yè)帶來了新的機遇和挑戰(zhàn),,德州儀器憑借在汽車領(lǐng)域積累了數(shù)十年的經(jīng)驗,通過模擬和嵌入式創(chuàng)新技術(shù)助力實現(xiàn)更安全,、更智能,、更可持續(xù)的汽車系統(tǒng)。現(xiàn)如今,,汽車中半導(dǎo)體組件的占比持續(xù)攀升,,且這一增長勢頭有增無減。德州儀器廣泛涉足汽車電子系統(tǒng)的各個領(lǐng)域,,致力于提供多樣化產(chǎn)品,,以契合市場趨勢與客戶需求。德州儀器將與各大汽車制造商合作,,共同推動汽車創(chuàng)新向前發(fā)展,。
軟件定義車輛是汽車市場的一大趨勢。這是一種由軟件而非硬件控制操作,、設(shè)計和用戶體驗的汽車,。采用軟件優(yōu)先的方法進(jìn)行設(shè)計使制造商能夠隨著時間的推移改進(jìn)車輛,并為駕駛員和乘客提供新的體驗和定制,。軟件定義車輛將軟件集中化,,并將硬件與軟件分離,從而實現(xiàn)快速創(chuàng)新。軟件利用來自處理器,、微控制器 (MCU) 和傳感器的數(shù)據(jù)能夠優(yōu)化車輛的整體性能并幫助提高安全性,,例如 高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 或電池監(jiān)控和定制。隨著行業(yè)設(shè)計的芯片變得更加智能,,并且可以進(jìn)行編程或修改以采用新功能,,設(shè)計工程師必須為其編寫軟件。
區(qū)域架構(gòu)是汽車領(lǐng)域的另一個趨勢,,有助于實現(xiàn)軟件定義車輛,。和按照電子控制單元 (ECU) 在車輛中的功能進(jìn)行分組的域架構(gòu)相比,區(qū)域架構(gòu)按照它們在車輛中的位置進(jìn)行分組,。這些基于位置的 ECU(也稱為區(qū)域控制模塊)利用現(xiàn)有和新的網(wǎng)絡(luò)接口,,旨在實現(xiàn)車輛硬件和軟件架構(gòu)的集中化。憑借支持軟件定義車輛愿景的區(qū)域架構(gòu),,汽車制造商正在重新定義下一階段的駕駛員個性化、安全性和便利性,。隨著車輛中傳感器和執(zhí)行器數(shù)量的增加,,車內(nèi)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也在增加。每個 ECU 都需要與傳感器,、執(zhí)行器和其他 ECU 通信,,以準(zhǔn)確執(zhí)行運動和安全功能。幸運的是,,區(qū)域架構(gòu)減少了布線,、重量和成本,從而更好地優(yōu)化軟件定義車輛,。
邊緣AI應(yīng)用將更加廣泛
將邊緣 AI 融入到日常應(yīng)用中將改善我們的生活,,使產(chǎn)品更易于使用、更安全,、更高效,。在工廠中,邊緣 AI 可以實現(xiàn)電機故障檢測,。在電機故障造成整個系統(tǒng)損壞之前捕捉電機故障,,進(jìn)而確定預(yù)測性維護(hù)的模式,可以實現(xiàn)更可靠,、更高效且更具成本效益的運行,。在可再生能源領(lǐng)域,集成邊緣 AI 的太陽能電池板可通過故障檢測及電涌預(yù)防在系統(tǒng)點火之前將其關(guān)閉,,不僅能夠提升系統(tǒng)安全性,,還能促進(jìn)可再生能源的廣泛使用。
支持工廠通信的連接技術(shù)將更加重要
隨著工業(yè) 4.0 的發(fā)展,數(shù)字化,、通信和自動化能夠有效地提高工廠生產(chǎn)力并滿足不斷增長的未來需求,。與此同時,使用有線和無線技術(shù)以應(yīng)對互聯(lián)工廠中的諸多挑戰(zhàn),,同時兼顧簡單性,、可擴展性和安全性變得非常重要。借TI助通信技術(shù),,能夠?qū)崿F(xiàn)對重要數(shù)據(jù)的訪問,,從而支持工廠動態(tài)調(diào)整工藝流程。創(chuàng)建高性能的智能工廠,,同時滿足最新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。
德州儀器SimpleLink? CC2340 無線 MCU 系列以經(jīng)濟的價格提供優(yōu)質(zhì)的射頻和功耗性能,借助該系列,,用戶可以快速輕松地將低功耗藍(lán)牙添加到更多中應(yīng)用,。其中,德州儀器 CC2340R5 微控制器擁有低于 710 nA 的出色待機電流,,有助于延長電池壽命,;具有 512 KB 的閃存,為工程師提供了卓越的靈活性和充足的代碼應(yīng)用空間,。作為德州儀器全新無線微控制器 (MCU) 系列之一,,德州儀器 CC2345R5 微控制器同時還支持工程師擴展射頻性能和連接范圍。借助更大的內(nèi)存,、更長的電池壽命,、更寬的溫度范圍,工程師能夠以經(jīng)濟的價格實現(xiàn)例如醫(yī)療設(shè)備,、樓宇自動化,、個人護(hù)理等更多日常連接應(yīng)用。
面向區(qū)域架構(gòu)趨勢的連接技術(shù),。區(qū)域架構(gòu)是可以幫助實現(xiàn)軟件定義汽車的一個趨勢,,區(qū)域控制模塊可通過利用現(xiàn)有和新的網(wǎng)絡(luò)接口來集中車輛的硬件和軟件架構(gòu)。其中包含以太網(wǎng)通信技術(shù),、高速串行總線技術(shù),、視頻接口技術(shù)、隔離技術(shù),、低功耗藍(lán)牙技術(shù),、USB Type-C解決方案。