德州仪器亮相2024慕展，展示汽车、机器人、能源三大产品线布局与优势

7月8日-10日，2024 electronica China慕尼黑上海电子展在上海新国际博览中心隆重召开。
 
德州仪器（TI）以“芯启未来：共赴安全、智能、可持续之旅”为主题亮相本届慕展，展示了一系列面向汽车电子、机器人和能源基础设施领域的多款创新产品与技术，分享德州仪器如何助力客户打造更安全、更智能、更可持续的未来，满足广大工程师和市场的迫切需求。
 
德州仪器中国区技术支持总监师英向半导体行业观察在内的媒体介绍了TI在上述三大领域的布局与优势。
 

 

• 汽车电子产业变革下，德州仪器如何赋能

 
在汽车电子板块，当前软件定义汽车的概念日益受到重视，让汽车电子系统架构不断向前迭代和创新，从分布式域控制到新一代的区域控制，再到未来中央计算架构，正在为汽车行业带来革命性变化。
 
以及在软件定义汽车的趋势下，更高安全性和更高水平的自主性正在成为下一代电动汽车的关注的焦点和关键。
 
在软件定义汽车的推动下，德州仪器积极与OEM展开合作，旨在实现下一代车辆架构的功能和安全需求。
 
对此，德州仪器拥有MCU、处理器、模块化硅片架构、网络连接技术、PMIC、智能保险丝等诸多产品布局，致力于减轻重量并降低复杂性、处理大量数据、使升级更轻松、使车辆更经济实惠等方式，不断创新以满足驾驶员的需求。
 

 
例如在车辆高速互联领域，德州仪器产品从传统的CAN和LIN总线到基于以太网的车载网络，以及高速数据编解码器，如FPD-Link和PCIe，提供实时、安全的数据传输解决方案；电源管理是汽车电子的基石，德州仪器的电源管理IC产品提供高集成度的解决方案，并符合ISO 26262功能安全标准；此外，德州仪器的智能保险丝技术为传统的继电器和熔断式保险丝提供了更精准、更智能的电路保护。
 
此外，德州仪器的多核异构处理器在高级驾驶辅助系统领域发挥着重要作用，能够处理来自毫米波雷达、摄像头和激光雷达等传感器的数据，帮助实现数据类采集、融合运算、决策控制、驱动等整个链路的管理。
 
据师英介绍，在ADAS领域，德州仪器的传感器技术，包括毫米波雷达、摄像头和激光雷达，与高算力芯片相结合，实现从感知到决策的完整链路管理。同时，驾驶员监控系统和乘客监控系统等，提升了车辆的安全性和自主性。自动驾驶的自主控制单元面临多项技术挑战，包括在各种环境下的安全运行、数据的实时处理和ISO 26262功能安全认证。德州仪器基于Arm的MCU和处理器，具备深度学习能力，支持客户通过安全功能认证。
 
凭借诸多产品和方案的助力，德州仪器旨在提高车辆的安全性和自主性。师英表示：“自主性指汽车在自动驾驶或辅助驾驶中能够更智能、更安全地控制和执行操作，并能在不同场景下自主运行，如高速公路和城市环境的最小操作化自动驾驶安全系统；安全性两个关键维度则是功能安全和信息安全：功能安全确保汽车在自主运行时不会对乘客或周围人员和物体造成伤害，信息安全能够保障车辆数据的安全性，防止潜在的网络攻击。”
 

 
众所周知，新能源汽车的核心在于三电系统，即电池、电机和电控。电池管理系统负责监控每节电芯的电压和电流，实时跟踪电池的健康、容量和充放电状态，确保电池的性能和安全。
 
德州仪器的BMS解决方案提供实时电池状态监控，保障电池健康与安全。结合车载充电器和双向直流转换器，德州仪器的系统满足新能源汽车在续航、安全和快速充电方面的电气系统需求。
 

 
综合来看，作为一家全球性半导体公司，德州仪器在汽车电子电气架构领域提供广泛的产品和解决方案，面向高级驾驶辅助系统 (ADAS)、混合动力、电动和动力总成系统和区域架构领域，产品组合覆盖超过八万种，服务于全球十万多家客户，包括七千多种汽车级产品，致力于使电动汽车更安全、更经济实用，满足市场对高效、可持续汽车技术的需求。
 

• 德州仪器联手客户发布新品

 
8日下午，德州仪器携手德赛西威和中国中车在展台进行新品联合发布。
 

 
其中，德州仪器携手德赛西威进行新款CRD03H角雷达产品，德赛西威使用德州仪器的AWR2944传感器芯片打造了低功耗、自监控、高性能的毫米波雷达系统。
 
德赛西威传感器事业部硬件研发部门经理曾迪表示，CRD03H角雷达平台是一款能够满足L2+级别自动驾驶和使用的一些对雷达的需求，能够输出速度、方位角、俯仰角、距离四个维度的点云信息，点云密度相比上一代点云密度大幅提升，能够支持到512个点云以及64个目标同时输出。超过200m的探测距离以及160度的超宽FOV，能够在智驾和智驾辅助里面提供全天候、大范围的稳定探测，为驾乘者保驾护航。
 
据介绍，德赛西威使用了TI AWR2944解决方案，从硬件到软件，都是德赛西威自主研发，充分发挥了德赛西威的整机优势。
 
同时，德赛西威做驾舱、驾驶、智驾，对于用户的理解是非常深刻的。根据其理解打造了一颗极具性价比的角雷达产品。德赛西威在其中采用了很多先进技术，比如智能抗干扰技术、交互式IMM控制算法、自适应容积滤波算法，将TI的芯片性能发挥到极致，在目标探测稳定性和感知度上都处于行业领先水平。
 
针对当前高速NOA痛点，包括高程广告牌无法正确探测高度进行有效识别，造成误刹车导致追尾；毫米波雷达无法对静止物体进行有效判断而产生漏检、鬼探头等业界挑战。德赛西威特别针对这些场景进行优化。CRD03H使用3层俯仰天线布局，提高测高性能，并且在雷达内集成Freespace模块，完成车辆可通行区域的监测。CRD03H使用了多帧智能抗干扰技术，采用动态点云筛选策略，结合Freespace模块，可以有效判断路面的静止物体，规避碰撞风险。CRD03H方案使用多径鬼影抑制及还原技术，通过环境中的静止物体判断反射面还原多径虚假目标到真实位置，前前车及鬼探头VRU的识别能力大大增加。
 
德州仪器中国区汽车电子事业部区域销售经理何莉丹也强调，德州仪器能够在中国市场取得成功的关键在于，积极与客户合作并为他们提供支持。德州仪器在德赛西威成立之初即与之合作，目前双方已经建立了长达 36 年的合作关系。双方合作的领域包括智能座舱、车载显示屏、智能驾驶控制器、毫米波雷达以及蓝牙数字钥匙等。
 
据悉，2021 年德赛西威在毫米波雷达的项目上与TI开展了深度合作，从TI的明星产品 AWR1843 到现在的新产品 AWR2944，德州仪器一路见证了德赛西威在雷达市场的发展，助力德赛西威的创新产品在市场上取得成功。
 
针对德州仪器在汽车电子领域的广泛布局，何莉丹介绍道：
 
在高级驾驶辅助系统领域，德州仪器致力于推动自动驾驶发展更进一步。AWR294X 系列是 TI 推出的第二代高性能、高集成度车规级毫米波片上系统雷达传感器。其中，在单颗芯片上集成了 76~81GHz 频段 FMCW 收发器、雷达数据处理核心和丰富的车载网络外设接口。整个系列产品是适用于汽车领域中低功耗、自监控、超精确雷达系统的理想解决方案。
 
AWR294X 能够助力汽车制造商使用单芯片雷达传感器满足 NCAP R79 安全要求。4 发 4 收的天线系统以及优化后的射频前端提供了卓越的射频性能，角分辨率相较于传统的 3 发 4 收传感器提升达 33%，能够稳定探测和跟踪视场内最远 200m 的目标，并提供位置和速度信息。该解决方案主要面向提供多种功能的高端角雷达和前向雷达应用，包括盲点检测、自适应巡航和变道辅助等。
 
模拟芯片系列，德州仪器拥有超过 8 万款产品，能够在各个领域满足客户的设计需求。在本次发布的这款德赛西威得角雷达产品上，采用了德州仪器全套的电源方案。其中，搭配了 TI 第一颗专为射频类产品设计的 PMIC，能够帮助德赛西威减少设计的体积和成本。它出色的噪声和纹波的性能也不需要外加电压调整器和滤波器。此外，项目里还采用了TI非常有性价比的CAN以及以太网解决方案。德州仪器的百兆和千兆以太网兼容了各类设计特点，能够帮助德赛西威的产品更易升级。
 
针对ADAS领域的发展趋势，何莉丹指出：“首先，在任何环境中进行感应。借助用于雷达、摄像头和激光雷达中关键感应系统的先进技术，实现更安全、更好的驾驶体验；其次是实时通信。减小 ADAS 设计的系统尺寸并降低成本，同时优化高速数据传输。另外是处理大量数据。借助我们的专用解决方案，快速可靠地处理域控制器、中央计算和区域架构中的数据，从而增强自动驾驶功能。最后是简化功能安全认证。借助我们的功能安全产品，满足国际标准化组织 (ISO) 26262 要求，并达到汽车安全完整性等级中的 ASIL D 等级。”
 
一直以来，德州仪器持续致力于汽车电子领域的创新，帮助汽车制造商打造更智能、更安全、更可持续的汽车系统。
 
随着车辆安全和智能系统不断发展，德州仪器可以随时帮助汽车制造商设计可调节ADAS，以期实现更安全、自动化程度更高的驾驶体验。
 
在慕展期间，德州仪器还携手中车电驱进行了双电机控制器电驱主控平台联合发布会。
 
湖南中车时代电驱科技有限公司研发经理彭恩宇表示，本次与德州仪器联合发布的是“双电机控制器电驱主控平台”，该平台搭载了两颗专门为双电机系统设计的TMS320F280039-Q1芯片，功率范围可覆盖双电机系统的40kW到180kW。
 
据介绍，中车电驱从平台开发的设计阶段就侧重考虑了其平台化设计，使得该平台通用性好，且符合功能安全ASIL-B要求，性价比极高。目前“双电机控制器电驱主控平台”已经应用到中车电驱的一些产品当中。
 
相较于以前单核MCU主控频率较低，旋变软解码算法一般比较复杂，导致三角函数计算时间较长，经常导致CPU负载率较高，难以满足芯片功能的继续增加。此次采用德州仪器的TMS320F280039-Q1芯片，可以在CLA协处理器中单独运行软解码计算。一方面，MCU对运算资源占有率降低，另一方面芯片对三角函数进行了优化，加快了电机位置解码运算速率。
 
因此，与德州仪器的合作不仅提高了研发、开发效率，还节省了产品上市的时间。
 
德州仪器中国华南区总经理王运健指出，德州仪器是汽车电子市场的推动者，而中车株洲电力机车研究所作为中国轨道交通设备制造商，是轨道交通和电动汽车等市场的开拓者和领先者。德州仪器持续不断地在交通与能源两大赛道，为中车时代电气提供创新优化的方案，期待携手打造稳定可靠且更具竞争力的产品。
 
据了解，在过去的合作经历里，双方有着很多成功案例和共赢项目：2008 年，南车时代电气-德州仪器 DSP 联合实验室成立；2016，开启定制 DSP C6652 在铁路牵引控制器上的合作；2021 年，开启新一代 F280039 在电驱上的应用合作，并在供应链方面，双方开启直供模式的合作；2024 年，中车电驱-德州仪器联合实验室成立。
 
王运健表示，此次中车电驱发布的新款双电机控制器电驱主控平台中采用了德州仪器 TMS320F280039-Q1 微控制器产品。作为 TI C2000™ 产品系列的一员，TI TMS320F280039-Q1 产品集成了可靠且稳定的旋变软解码方案，可以提升系统稳定性和可靠性，并大幅节约成本，为客户提供具有市场竞争力的电驱方案。此外，该产品凭借 TI C2000™ 高性能电机控制算法，拥有丰富的外设资源以及良好的生态系统，已经广泛地应用于客户，并可成熟地应用于各种市场中的解决方案。
 
作为德州仪器悠久的 MCU 产品线，TI C2000™ MCU 至今已有超过 25 年历史。从高铁到电动汽车、从数控机床到机械臂、从逆变器到服务器，这些都有 C2000 的身影。德州仪器通过持续的研发投入，制定贴合市场的延续性产品路标规划，能够不断地引领创新并帮助客户打造更具革命性的产品。
 
一直以来，德州仪器持续致力于汽车电子领域的创新，帮助汽车制造商打造更智能、更安全、更可持续的汽车系统。目前，德州仪器已经拥有超过7000种车规级产品，并且在不断加强新产品推进的速度。德州仪器持续致力于推动汽车电气化进程，其技术创新和专业知识可以帮助客户更大限度地延长续航里程，使电动汽车更经济实惠，并提高充电速度和操作安全性。
 
对于电动和动力总成系统的总体发展趋势，王运健认为，首先是延长续航里程。通过精确测量电池的充电状态、更大限度地延长续航里程、并通过创建新的动力总成架构减轻车辆重量和减小尺寸。其次是提高安全性。借助能够承受高压瞬态和热插拔事件的稳健高性能器件提高系统可靠性、同时保持电磁兼容性。接着是实现更快的充电速度，通过高性能拓扑实现更快的电网充电和放电、同时减小外形尺寸、并通过改进的 EMI 提高系统级效率、从而满足更高的直流电压需求。最后是使电动汽车更经济实惠：借助引脚对引脚兼容的器件产品系列、灵活地跨平台扩展、以支持不同的电芯化学成分和车辆架构、从而推动按成本设计优化。
 

• 机器人时代，高效电机控制和智能化成为趋势

 
在机器人领域，精准的电机控制是关键。无论是工业、协作还是人形机器人，每个关节的马达都需要精确控制，以确保机器人动作的准确性和流畅性。
 
师英表示，机器人的"大脑"必须具备AI能力，实现智能化。工业机器人尤其需要在边缘完成实时运算，以控制机械臂的精确动作；传感器技术对于机器人的环境感知至关重要，需要精确、灵敏且高能效，以实现对自身行为和周边状况的实时监控。

同时，通信安全和数据完整性也是机器人设计的重要考虑因素，尤其是在数据传输过程中。

基于此，德州仪器展示了精密电机控制、边缘处理、智能感应和实时通信的相关技术。
 
针对高效的电机控制和运动领域，德州仪器的氮化镓功率半导体提供了高效的参考设计，其高开关频率使得磁性元件体积缩小，提升了功率控制模块的功率密度，输出的有效功率更多。


 
其展示的一款适用于电机集成式伺服驱动器和机器人应用的48V、850W小型三相GaN逆变器参考设计TIDA-010936，该方案实现了体积小、效率高、输出功率大的优势。同时也集成了门极驱动器和保护电路，如过流、过压监测等，以确保系统的稳定运行，可有效节省功率板面积并提高控制精度，展示了德州仪器在高功率密度设计方面的技术实力。
 
师英强调，在机器人设计的趋势和方向上，自学习和安全性是两个核心要素。
 
AI运算在边缘完成，使得机器人能够进行实时的自我学习和自主决策，确保操作的精准和运行的安全。德州仪器的AM62A边缘运算处理器是一款异构处理器，配备2TOPS深度学习加速器、多达四个Arm Cortex A53处理器以及用于视频和视觉处理的多个其他加速器，为机器人设计提供了强大的计算平台。同时，AM62A处理器在缺陷检测等应用中发挥了重要作用。通过集成的摄像头和AI算法，可以实现对生产线产品的实时缺陷检测，输出产能、缺陷统计等关键数据。
 

 
据了解，AM62A的高算力和丰富的外设接口，使其能够直接处理摄像头信号，完成视频编解码等任务。其独立的MCU域和功能安全特性，也使其适用于汽车、监控等领域的高安全要求应用。


JAKA智能冰淇淋机
 
在展位上，德州仪器展出了JAKA智能冰淇淋机，机械臂应用了多颗德州仪器模拟器件，可高效地生产标准化的冰淇淋，可实现低噪声运行，并提供灵活性、高精度和安全性，同时还有助于实现高集成度和快速响应特性。
 
据介绍，该设备支持图形化拖拽编程，操作简单直观，灵活度、安全性高。该机器的出杯量约为杯时，可打破传统门店营业时间限制，实现小时无人化经营。
 

• 提供能源基础设全链路解决方案

 
在能源基础设施领域，德州仪器致力于提供从能源采集到用电的全链路解决方案，包括了高压功率转换、电流电压传感、边缘处理、深度学习AI运算，以及电池管理系统等。
 
师英表示，在能源基础设施领域，客户要解决如何实现安全高效的能源采集与转换的问题。德州仪器通过精准监测和管理用电侧，帮助客户优化能源使用，识别用电峰谷，实现能源的合理分配。
 
在储能方面，因为新能源的采集会受限于很多条件，比如气候、季节、天气等，因此储能系统是解决新能源波动性的关键。德州仪器的解决方案覆盖户储、工商储以及电场级别的存储，支持在能源生产过剩时能够有效存储，并在需求高峰时释放能量。
 
例如，德州仪器的BMS系统提供1500V的解决方案，集成了电池监控单元 (BMU)、高压监控单元 (HMU) 和电池控制单元 (BCU)，可以全面监控和管理能量存储系统 (ESS)，确保其安全、可靠和高效运行，满足不同规模储能系统的需求。
 
此外，德州仪器还关注电动汽车的高效充电技术，包括V2G和V2H技术，实现车辆与电网或家庭的能源互动。
 
以德州仪器客户正浩创新 (EcoFlow) 的800W车载超充为例，该产品采用德州仪器氮化镓 (GaN) LMG2100R044、搭载TI第三代C2000 TMS320F280039C高性能 MCU，助力该产品实现高频高效转换，可帮助驾驶员在行驶过程中充分利用车辆交流发电机的冗余功率为设备实时充电，同时具备反向补电功能, 让车辆电力系统保持在最佳状态。
 

 
在能源基础设施板块，德州仪器介绍了其用于打造更智能、更可靠的太阳能系统、储能系统和电动汽车 (EV) 充电的技术。
 
此外，在展位上德州仪器展出了在汽车电子、机器人和能源基础设施领域的展品。
 
德州仪器希望借助慕尼黑电子展这个交流与合作的平台，在向中国市场及大众展示德州仪器先进的半导体产品、技术和解决方案的同时，加深与客户之间的合作，近距离倾听客户的需求。旨在持续进行技术创新，携手合作伙伴，为大家创建更美好的未来。