德州儀器錨定四大領域,以技術創新驅動產業智能化變革
2025年4月15日,德州儀器(TI)在慕尼黑上海電子展期間舉辦媒體分享會,圍繞汽車電子、人形機器人及工業自動化、能源基礎設施、邊緣AI四大核心領域,展示了其最新的半導體技術成果與行業解決方案。TI中國區技術支持總監趙向源在分享中強調,TI正通過模擬與嵌入式產品組合的深度創新,推動“更智能、高效、安全及可持續”的產業變革。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/202504/469715.htm
汽車電子:從感知到控制,構建全場景智能化架構
汽車電動化、智能化與網聯化的加速,推動半導體技術向高精度、高可靠性、高集成度演進。
TI全新發布的LMH13000集成式激光雷達驅動器,通過三大創新重塑激光雷達設計。在性能上實現突破,具備800ps級高速上升/下降時間、5A峰值電流輸出,可實現30%測量距離延長,支持更精準的實時決策,在場景適配方面,適用于前向主雷達與角雷達,目前已進入客戶開發階段。
針對ADAS與車載信息娛樂系統對溫度、振動、電磁干擾的嚴苛要求,TI基于獨有的BAW(體聲波)技術推出三款新品,定義車規級時鐘可靠性新標桿。CDC6CQ1是低功耗、低ppm(±20ppm)車規級固定頻率振蕩器,無需外圍濾波元件。
LMK3H0102Q1/LMK3C0105Q1是PCIe Gen6兼容無參考時鐘發生器,抖動值低至 34.5fs,支持雙負載驅動,滿足高速數據傳輸的時序一致性要求。BAW技術的核心優勢在于,可靠性較傳統石英晶體方案提升100倍,無需外部溫補電路,從硬件層面解決時鐘漂移導致的系統誤判風險。
TI的迭代產品AWR2944P針對前雷達與角雷達應用,實現四大提升,推動ADAS性能躍遷。探測能力上信噪比進一步提升,支持雨霧天氣下小目標的檢測;算力增強,集成AI硬件加速器,計算能力較前代有提升,支持實時運行多普勒濾波、CFAR等復雜算法,減少主機CPU負載;架構兼容方面,支持傳統CAN/LIN總線與新型以太網,適配“軟件定義汽車”的分布式到集中式域控架構演進。
在客戶應用案例中,基于TI AM62A處理器的電子內后視鏡,融合流媒體顯示、駕駛員監控與乘員監測,內置 CPU 和 NPU 計算資源,不僅便于平臺推廣,還能更好地支持監管認證;新一代音頻DSP系統處理采用 1L 調制技術,可以在每個通道使用一半數量的電感器條件下實現 D 類性能。
在4月15日的聯合發布會上,德州儀器與??灯?、斑馬智行共同推出基于TDA4VH芯片的艙駕一體控制器,標志著單芯片實現智能座艙與駕駛輔助深度融合的突破。??灯嚦擞密囀聵I部總經理高海斌指出,該方案搭載5顆毫米波雷達、1顆800萬像素前視攝像頭及4顆300萬像素魚眼攝像頭,依托??灯嘡V前融合算法與BEV模型,可實現AEB自動緊急制動、HWA高速主動變道等L2+級功能,同時滿足ASIL-B功能安全等級,為產品出海提供合規保障。
斑馬智行聯席CEO郝飛強調,通過Banma Hypervisor虛擬化技術,TDA4VH的GPU算力利用率提升,實現智駕算法與座艙OS的并行高效運行。這一方案打破傳統“雙芯片分艙”架構的成本壁壘,助力車企實現“高性價比艙駕一體化”。TI中國華東區總經理沈源表示,TDA4VH的異構架構與高帶寬內存設計,為多傳感器融合與復雜場景運算提供底層支撐,三方合作正推動智能駕駛從“功能堆砌”向“效能優化”進化。
人形機器人與工業自動化:從小型化到智能化的系統級突破
面對機器人產業從工業場景向消費級場景的拓展,TI以“高性能控制+高效能源管理+邊緣AI”構建全鏈條解決方案。
針對人形機器人關節驅動的小型化需求,TI推出48V GaN電機驅動器與4kW三相逆變器,以高頻高效特性重構動力系統。在場景適配方面,48V GaN電機驅動器可應用于低壓伺服、協作機器人、人形機器人及無人機中,TI GaN 器件可以實現比 MOSFET 小 50% 的尺寸,,精準滿足人形機器人動態平衡對輕量化的極致要求,為高靈活度運動控制提供硬件基礎。
在面對人形機器人數十個傳感器的海量數據傳輸挑戰,TI主推SPE技術,通過三大特性優化通信架構。其一,單根雙絞線實現供電與通信,線纜重量減少,有效降低機器人運動時的線纜疲勞損耗;其二,采用差分信號傳輸架構,EMI輻射較傳統多線方案降低,確保在電機高頻開關噪聲環境下的可靠通信;其三,單芯片支持EtherCAT、PROFINET等工業協議,無需外置協議轉換器,滿足機器人實時控制的嚴苛時序要求,為多傳感器融合提供低延遲、高可靠的通信橋梁。
TI面向工業自動化推出基于Arm多核處理器的單芯片多軸控制方案,支持最多46軸協同控制,集成SSM模塊實現千兆以太網、PROFIBUS等工業通信協議,確保機器人機械臂軌跡跟蹤誤差較小,滿足高精度協作需求。在功能安全層面,方案具備芯片級安全設計,內置電機過流/過熱保護機制,能夠快速應對異常工況,符合人機協作場景的安全標準,為工業機器人的智能化、安全化控制提供一站式解決方案。
在4月15日德州儀器展位上,德州儀器與庫卡中國聯合推出基于TDA4芯片的工業機器人控制器,針對ISO10218:2025新安全標準,實現體積縮小、算力提升與功能安全的三重創新。庫卡中國控制器開發部長張國柱透露,該方案采用單芯片雙獨立安全通道架構,通過TI芯片級功能安全設計,將傳統雙系統冗余設計——體積減少 27%、重量減輕 13%。,同時滿足K3安全等級要求。內置的Cortex-A72高性能核與Cortex-R5F實時核支持多核異構計算,AI功能運算效率提升,適配3C制造、物流自動化等對設備小型化與靈活性要求極高的場景。
TI中國區技術支持總監趙向源強調,TDA4的16nm先進制程與16MB片上存儲,在實現低功耗的同時,支持工業以太網、PCIe等高速接口,滿足多傳感器數據實時融合需求。配合TI免費工具鏈edge AI Studio,開發者可快速部署電機控制、視覺引導等算法,顯著縮短開發周期。該控制器已應用于庫卡新一代協作機器人,在電子制造產線中實現精度的抓取操作,推動工業機器人從“機械執行”向“智能決策”升級,為“人機共融”場景提供安全可靠的技術底座。
能源基礎設施:從發電到用電的全鏈路效率革新
TI聚焦光伏、儲能、充電樁三大場景,通過高壓隔離、高精度檢測、雙向能量轉換技術,推動能源系統向“高效、可靠、靈活”演進。
TI基于氮化鎵技術推出的10kW單相串式逆變器參考設計,借助德州儀器的 GaN 技術及高開關頻率提高系統設計功率密度,并使系統做到光伏板與電池進行雙向交互,實現電網互聯,從而提高能源轉換效率。TI 適用于太陽能應用中的電弧故障檢測方案,基于模擬前端與機器學習算法分析電流波形,能在0.5s內精準識別危險電弧,有效區分正常開關電弧與故障電弧,為光伏系統安全運行提供保障。
TI的1500V電池管理方案支持鋰離子/磷酸鐵鋰電池組,實現 –40°C 至 125°C 時的電芯電壓精度為 ±2.4mV 且無需校準,25°C 時總線電壓精度為 ±0.5%,通過菊花鏈和高達 1500V 的控制器局域網 (CAN) 接口支持堆疊式架構。針對大容量儲能場景,TI 基于諧振雙有源橋架構的有源包間均衡技術,可以通過雙向隔離的 DCDC 實現能量從電池組到 24V 總線的雙向傳輸,有助于實現有源電池組平衡,只需兩個半橋即可以極低的成本實現自然雙向電力傳輸,有助于實現高頻和小型化,同時還提供高效率。
TI的3級充電站雙向DAB參考設計最大功率輸出為 10kW,可實現 98.7% 的峰值效率和 98% 的滿負載效率,DAB 中的模塊化和對稱結構允許堆疊轉換器以實現高功率吞吐量,并促進雙向操作模式以支持電池充電和放電應用,推動電動汽車充電基礎設施向高功率、高兼容性方向發展。
在新能源基礎設施領域,4月15日德州儀器與華盛昌科技聯合發布邊緣AI拉弧信號檢測產品矩陣,包括AFD-80單通道監測器、AFD-60檢測模組、AFD-74傳感器及AFG-1000模擬器。其中,AFD-80單通道拉弧故障檢測器適配最大電弧電流 Imax 及最長200米線纜與500J能量檢測需求,內置4G模塊,可將特征數據上傳云端持續訓練,形成“端云協同”的自進化能力;AFG-1000模擬器則能定量生成5級拉弧信號,滿足UL1699B等國際標準的測試要求。。華盛昌董事長袁劍敏表示,針對光伏系統中拉弧故障檢測的行業痛點,雙方基于TITMS320F28P55芯片的NPU神經網絡加速單元,開發出專利AI算法,可從250KHz采樣率的信號中提取拉弧特征,實現0.5秒級快速告警與關斷,檢測準確率超過99%。
TI深圳區域總經理邱勁偉指出,F28P55集成的AI硬件加速器將神經網絡模型的執行從主 CPU 卸載,推理延遲時間降低至軟件方案的1/5至1/10,該模型通過訓練學習并適應不同的環境,幫助系統實現 99% 以上的故障檢測準確率。TI 為客戶提供了完整的工具鏈,便于更輕松地采用和使用這些器件。此類工具包括:評估模塊 (EVM)、遷移指南、AI 工具鏈,其中包括針對特定應用進行優化和測試的模型,以及第三方生態系統。
邊緣AI:從端側算力到場景化應用的深度滲透
針對云端AI的實時性不足與數據隱私問題,TI邊緣AI方案以“低功耗、高性價比、場景適配”為核心,通過硬件加速架構重構邊緣智能生態。
TI邊緣AI的硬件優勢在細分領域持續落地。醫療場景中,基于MPU硬件加速的ECG信號采集Demo方案,可實時分析心率變異性,精準識別房顫等異常心律,為家庭醫療設備小型化提供技術支撐,推動健康監測從醫院場景向居家場景延伸。
TI邊緣AI方案通過定制化硬件加速與場景化算法優化,構建了兼顧性能、功耗與成本的邊緣計算體系。無論是TDA4系列在工業視覺中對高速目標檢測的支持,還是AM62A在車載電子內后視鏡中的低延遲人臉檢測,亦或是醫療、工業場景中對實時信號分析與故障預測的精準實現,均體現了其“讓智能貼近數據源頭”的技術理念。這種架構不僅解決了云端傳輸的時延與隱私問題,更以高性價比方案推動AI從云端到邊緣的全棧落地,為智能制造、智慧醫療等領域提供了可復用的邊緣智能范式。
寫在最后
德州儀器在本次展會上的展示,本質上是其“系統級創新”理念的集中體現——不僅提供單一芯片,更從器件、模塊到系統架構,為客戶構建完整的技術棧。從汽車電子的高精度感知、人形機器人的小型化驅動,到能源系統的高效轉換、邊緣AI的端側落地,TI的產品矩陣始終緊扣“智能化、高效化、綠色化”的時代需求。
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