不满足现状，德州仪器汽车电子加码未来

2017-04-12 10:34:00 来源: 互联网

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移动终端市场的增速变慢，让半导体厂商们将目光投向了稳步攀升的汽车电子领域。尤其是近年来智能汽车和无人驾驶汽车的火热，汽车半导体几乎成为全行业追逐的热点，很多在消费类半导体挣得盘满钵满的厂商通过合并和收购等方式抢进汽车电子市场。这波转变潮让大家不得不佩服德州仪器几年前的先见之明。

在2012年，移动处理器的领先供应商德州仪器在智能手机如日中天的时候宣布，将退出移动处理器市场，将公司产品线聚焦在工业和汽车等市场。退出手机处理器市场或许是因为公司的策略性决定，但聚焦汽车则是公司策略的明智之举。

Jacinto和TDA力拱，汽车应用处理器出货量突破1.5亿

经历了数十年的发展积累，德州仪器已经成长为行业内最资深的模拟和嵌入式产品供应商之一。在汽车领域，德州仪器更是为数不多的佼佼者一员。

德州仪器中国区嵌入式产品系统与应用总监蒋宏

“德州仪器的汽车领域应用处理器出货量突破1.5亿颗，当中主要贡献来自Jacinto和TDA两个系列”，德州仪器中国区嵌入式产品系统与应用总监蒋宏告诉半导体行业观察记者。

在汽车处理器领域，这个出货量是惊人，并不是一朝一夕能够做到的。从德州仪器汽车产品线的发展历程，我们明白了德州仪器能够取得这样成功的玄机。在与蒋宏先生的交流中我们得知，这与德州仪器天生高性能的DSP有关。

按照蒋先生的说法，德州仪器从上个世界七八十年代就开始了汽车处理器的研究，当时的一大优势是添加了DSP。由于DSP具有高效率等特性，所以经历了几代数十年发展的德州仪器，一步步夯实了在汽车电子领域的地位。而在发展过程中，德州仪器通过产品的准确定位，征服了一个又一个客户。

“在德州仪器汽车电子的两条产品线中，Jacinto系列是面向影音娱乐的；而TDA是面向ADAS等应用领域的”，蒋宏先生说。

在交流中我们得知，Jacinto名字来源于德州仪器汽车电子处理器美国办公室旁边的一条河，在美国独立战争期间，那里曾经发生过一场非常知名的战役，因此美国人就逐渐接受了Jacinto个名称，并推向了全球，而实际上这系列的原名是DRA，是德州仪器专为影音娱乐应用而开发的一系列处理器；TDA（TI Driver Assistance的简称）则是德州仪器面向ADAS等驾驶辅助应用开发的一系列产品。

融合加速，快速响应满足客户需求

这个世界唯一不变的就只有变化。

在德州仪器为Jacinto和TDA系列定义了两个不同的应用方向，并在持续推进产品迭代更新。与此同时，在智能汽车和无人驾驶汽车的推动下，对汽车电子需求也有了新的改变，两者的同时发展让这两系列产品的应用领域开始有了交叉，开启了新的融合。

“现在汽车电子在做融合，数字驾驶舱的出现已经把这些边界打破了。不像前几年，Jacinto就是信息域的处理器，TDA就是ADAS，但现在开始，Jacinto也有客户拿来用到，比方说国内的全景泊车，但当然，TDA更多是做ADAS这部分，毕竟它整个系统还是有些不太一样。”蒋宏先生告诉半导体行业观察的记者。

为此，德州仪器以新的的方式来应对新需求。

首先，加强芯片性能，应用范围跨界。

这几年，包括数字仪表盘在内的众多智能化逐渐成为汽车主流，之前专注于娱乐方面的Jacinto系列，发展到这一代，也刚好能契合这些新应用的需求。蒋宏表示，现在新一代的Jacinto 6集成了ARM的内核，加上德州仪器本身的DSP，这种异构多核的SoC在执行以上的全景泊车或者仪表功能的时候，性能卓卓有余，加上德州仪器本身在汽车电子产品研究上的经验，这对客户来说都是一个很大的帮助。

现在德州仪器联合合作伙伴基于TI Jacinto 6系列处理器的TI DRA74x（“Jacinto 6”）信息娱乐处理器，打造了虚拟仪表盘方案，这个方案能够提供丰富的硬件接口和大量外设。

基于TI Jacinto 6系列处理器的虚拟仪表盘

正如前面所说，DRA74x“Jacinto 6”以OMAP 5架构为基础，包括两个ARM® Cortex™-A15 内核、四个Cortex-M4内核和两个SGX544 3D 图形内核，能够为驾驶员带来一流的性能和驾驶体验。

而基于TI Jacinto 6 EP的汽车数字化驾驶舱系统展示了凭借两个C66x DSP实现多功能数字驾驶舱的融合，由于其独特的多核异构架构，该解决方案能够支持多路摄像头，在轻松实现3D全景环视和对内驾驶员监测的同时，还可以通过主核流畅运行信息娱乐系统，包括多媒体导航、模拟与数字收音机、CarPlay和手机互联等。

蒋宏先生特别介绍了Jacinto 6 EP，作为信息娱乐领域的处理性能领先产品，它具有Jacinto 6的所有特性，可提供附加的外设和DSP功率，同时还能控制系统成本。基于Jacinto 6 EP的汽车数字化驾驶舱系统展示了凭借两个C66x DSP实现多功能数字驾驶舱的融合，由于其独特的多核异构架构，该解决方案能够支持多路摄像头，在轻松实现3D全景环视和对内驾驶员监测的同时，还可以通过主核流畅运行信息娱乐系统，包括多媒体导航、模拟与数字收音机、CarPlay和手机互联等。

在基于Android Marshmallow的另一种融合中，DSP除了支持高清的3D全景环视，还集成了多协调器数字收音机、Arkamys音频后处理和Dolby iFM技术。通过将一般在外部进行处理的功能集成到内部，该解决方案从系统成本和性能等方面都优于多个系统的解决方案，而且其强大灵活性也为开发者带来了更多的创新可能。

细心的读者会发现，德州仪器在Jacinto 6上推出了面向不同应用的产品线，这在以前是很少见的。在问到这个问题的时候，蒋宏先生表示，因为现在的汽车电子变化比较快，因此德州仪器就根据终端客户的需求，在Jacinto6上做了几次微升级，可以称之为Jacinto 6.5。

Jacinto 6产品线家族

在ADAS方面，因为对安全级别的要求很多，这块还会一直是TDA的优势领域，蒋宏强调。不过德州仪器会针对市场做一些新的更新，他补充说。例如现在德州仪器TDA3，能同时跑5种检测功能，包括行人、车道、车辆、交通牌和非机动车。放在以前，大家会觉得跑5种不放心，但由于芯片的进步，这些都不是问题了。例如德州仪器针对EuroNCAP 2018 推出的基于TDA的前视方案就是其中一个代表。

我们知道，随着高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 系统的问世以及无人驾驶的推动与发展，汽车需要对周围的环境了如指掌。这就需要依靠各种各样的传感器来感测不同情况下复杂的周围环境，然后将这些数据传送给例如TDA2x等高精密的处理器，最后被用于自动紧急刹车 (AEB)，车道偏离报警 (LDW) 和盲点监测等功能。

德州仪器这款基于TDA2/3x的前视方案能够利用DSP来完成交通指示牌、交通信号灯、车辆、行人以及道路的识别与监测，同时完全满足EuroNCAP2018道路安全标准。此外，通过额外的EVE和DSP，该解决方案还能够提供另一组双目立体视摄像系统，利用双目成像的原理进行精确测距并提供深度信息，由此进一步提高了汽车的安全性。

TDA2/3x 系列针对 EuroNCAP 2018 的前视方案

基于TAD3x的低成本驾驶员监测系统又是另一个代表性的应用方向。

在长途驾驶过程中，驾驶员往往需要保持高度的精神集中，尤其是在出现困意时，短短数秒的分神都可能带来无法估量的严重后果。

这款基于TDA3x的低成本驾驶员监测系统将MCU与ISP进行了集成，DSP和EVE则确保了更低的内存占用以及高效率的数据处理。该解决方案能够实现精准的人脸识别，并实时监测驾驶员的头部姿态运动，当驾驶出现低头或闭眼等动作时，系统将立即发出警报，以保障驾驶员的行车安全。

此外，人脸识别功能还能针对不同驾驶员的驾驶喜好进行记录，当驾驶员启动汽车时，系统将自动识别驾驶员的身份并针对座椅、温度和灯光等做出个性化调节，为驾驶员提供了更多的便利性。

TDA3x强大的ISP技术还在某些欧美车厂中用于后视镜的替换，通过摄像头将平时后视镜中的景象更加清楚的呈现给驾驶员。基于TDA3x的摄像头经过ISP的调节，在动态范围和视频细节上都有极大提升，并克服了数据处理、低延时和快速反应等诸多挑战。蒋宏先生告诉半导体行业观察的记者。

基于TAD3x的低成本驾驶员监测系统

以上是基于硬件能力，从应用上的扩展，另外还有从系统层面对新需求的支持的，如基于芯片硬件搭建的虚拟系统。

关于虚拟系统，我们以前了解最多的是在一个系统上的搭建，这种完全基于软件的方式，会碰到当底层系统奔溃的时候，就会引起整个系统的奔溃，这种方式在汽车电子上是绝对不可行的。但现在的汽车因为发展需求，都要求用一个芯片支持多个屏幕，例如基于Jacinto的方案，既要支持虚拟仪表盘显示，还要支持娱乐中控操作，这时候就催生了虚拟化的需求，不过这个虚拟化是基于硬件的，各个域之间是隔离的，相互之间没任何影响。

蒋宏先生告诉半导体行业观察记者，德州仪器基于硬件的虚拟化到了Jacinto 6这一代就基本成熟了，虚拟化以后，就可以在不同需求的屏上运行不同的系统。需要强调的是，系统之间是相互隔离的，任一系统的奔溃，绝不会干扰到其他部分。这种应用在Jacinto 6这些异构多核芯片到来之后，更加容易实现了，未来这也将是一个必然发展趋势。蒋宏先生强调。

深度学习和毫米波雷达，未来有更远大的目标

现在，Jacinto 6已经发展了多代，新的应用需求也频现。也到了德州仪器推出新一代芯片的时候了。蒋宏先生表示，这将是明年的重头戏。

“届时推出的Jacinto 7将会对深度学习和神经网络有更强的支持。同时由于未来汽车的数据吞吐量比较大，新一代芯片的处理能力、带宽或者架构都还有一个新的提升”。蒋宏先生说。

在问到深度学习采用什么实现方案的时候，蒋宏先生很自豪地说：“这当然是DSP的任务”。

DSP其实非常适合深度学习。

深度学习看起来好像很高大上，其实这也是十年前就有的东西，只是当时因为没有像现在那么多，它牵扯到很多数据各方面，是生态的问题。因为深度学习有很多矩阵的卷积，卷积在数学上就是矩阵，而这恰好是DSP所擅长的。

还有一点就是，因为客户之前都是基于德州仪器的DSP做软件开发的，现在利用DSP做深度学习的话，可免却开发时候的很多麻烦。这是德州仪器DSP的持续优势。

除了从芯片层面支持，德州仪器在不久之后还会发布一个雷达产品，多管齐下助力汽车厂商迈入一个全新的时代，你们准备好了吗？（文/李寿鹏）

今天是《半导体行业观察》为您分享的第1246期内容，欢迎关注。