在2024 年的半導(dǎo)體行業(yè)浪潮中，德州儀器專注產(chǎn)品研發(fā)，憑借一系列重磅技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品突破，持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展走向，深度重塑市場格局。

德州儀器

1   2024以創(chuàng)新為動力

德州儀器在過去一年推出了多個具有重要意義的產(chǎn)品系列。其中，TMS320F28P55X系列集成了邊緣人工智能神經(jīng)處理單元（NPU），同時提供24 個高精度PWM通道以及最多39 個ADC 通道。這是TI 首次在C2000 系列中引入NPU，旨在順應(yīng)工業(yè)和汽車領(lǐng)域?qū)崟r控制系統(tǒng)日益智能化的趨勢。該產(chǎn)品已成功應(yīng)用于電弧檢測，有效降低了系統(tǒng)成本并縮小了系統(tǒng)尺寸，在馬達驅(qū)動故障檢測方面也表現(xiàn)出色，故障檢測準確率高達99%。

全新的F29H85x 系列則搭載了TI 歷經(jīng)二十三年重大更新的C29 內(nèi)核，其處理位寬從32 位躍升至64 位，還配備了超長指令級架構(gòu)，單個指令周期最多能并行完成8 條指令。這一顯著改進使得基礎(chǔ)運算性能相較于C28 提高了2 倍以上。以FFT 運算為例，C29 的性能是C28 的5 倍；在馬達控制所需的數(shù)學運算中，C29 的平均性能是C28 的1.8 倍；對于數(shù)字電源變換的數(shù)學運算，C29 的運算性能更是C28 的2.8 倍。F29H85x 系列可廣泛應(yīng)用于眾多實時控制領(lǐng)域，如汽車的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)域等。此外，該系列還天然支持功能安全與信息安全，其完整性等級可達汽車安全完整性等級ASIL-D 和SIL-3。

在電源模塊方面，德州儀器今年推出的六款采用MagPack磁性封裝技術(shù)的新型電源模塊，為工程師帶來了緊湊且高效的解決方案。與前代產(chǎn)品相比，這些電源模塊的尺寸縮小多達23%，在保持相同散熱性能的前提下，功率密度增加了一倍。MagPack采用德州儀器特有的3D 封裝成型工藝，能夠更大限度地減小電源模塊的高度、寬度和深度，從而縮小整體解決方案的尺寸并提高密度，實現(xiàn)在更小的空間內(nèi)提供更大的輸出功率。

而且，該磁性封裝技術(shù)運用了專有新型設(shè)計材料制成的集成功率電感器。借助這類電源模塊，工程師能夠更輕松地獲得高功率密度、低溫、低EMI 輻射、高轉(zhuǎn)換效率的電源系統(tǒng)設(shè)計。其中，三款超小型6A 電源模塊（TPSM82866A、TPSM82866C 和TPSM82816）可提供每平方毫米1A 的電流輸出能力， 能將電磁干擾（EMI）輻射降低8dB，同時將效率提升高達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，這無疑是一個巨大的進步。MagPack 技術(shù)有效地提高了電源模塊的功率密度、效率和熱性能，在提升易用性的同時，降低了工業(yè)、企業(yè)和通信應(yīng)用中的電磁干擾，有力地幫助電源設(shè)計人員適應(yīng)行業(yè)格局重塑下在更小空間內(nèi)高效提供更大輸出功率的電源發(fā)展趨勢。

DRV7308氮化鎵智能功率模塊借助氮化鎵（GaN）技術(shù)，使工程師能夠?qū)崿F(xiàn)99% 以上的驅(qū)動器效率，并且顯著改善電機驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)熱情況，無需外部散熱器。與現(xiàn)有的IGBT 和MOSFET 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縮減高達55%。此外，它還實現(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200 ns），支持更高的脈寬調(diào)整開關(guān)頻率，從而有效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150 W 至250 W 電機驅(qū)

動器應(yīng)用，能夠協(xié)助工程師解決在設(shè)計大型家用電器及加熱、通風和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)時通常面臨的諸多設(shè)計和性能折衷問題，有助于提升系統(tǒng)效率和可靠性。

德州儀器今年推出的AWR2544 單芯片雷達傳感器是業(yè)界首款為衛(wèi)星架構(gòu)設(shè)計的雷達傳感器。在衛(wèi)星架構(gòu)中，該雷達傳感器利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，以供ADAS 決策使用，并憑借360 度傳感器覆蓋范圍實現(xiàn)更高水平的車輛安全。AWR2544 單芯片雷達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，這有助于將傳感器的尺寸減小多達30%，同時還能使傳感器的探測范圍通過單個芯片擴展至200 m 以上。在衛(wèi)星架構(gòu)中，這些特性能夠幫助汽車制造商提高ADAS 智能水平，增強車輛的自主性，進而使其能夠在更遠的距離做出更明智的決策。

2   2025緊抓市場機遇

展望2025 年的半導(dǎo)體市場，德州儀器認為，邊緣AI 和汽車領(lǐng)域?qū)蔀楹荛L一段時間的焦點，德州儀器在這兩個領(lǐng)域積極布局并展現(xiàn)出強大的實力。

在邊緣AI 方面，德州儀器始終保持著對邊緣智能技術(shù)發(fā)展趨勢的高度關(guān)注，積極主動地應(yīng)對市場的動態(tài)變化。其深知在該領(lǐng)域取得成功的關(guān)鍵在于持續(xù)不斷地對產(chǎn)品進行創(chuàng)新與優(yōu)化，從而精準地滿足客戶對于性能、功耗以及安全性的多元需求。

在產(chǎn)品創(chuàng)新上，德州儀器全力投入到高度集成、低功耗且性能出眾的半導(dǎo)體產(chǎn)品研發(fā)中，像AM68A、AM69A等產(chǎn)品便是典型代表。它們通過引入先進的工藝技術(shù)與前沿的設(shè)計理念，成功集成了諸如神經(jīng)處理單元等硬件加速器，有效地降低了功耗并提升了性能，進而確保產(chǎn)品能夠在邊緣設(shè)備上實現(xiàn)實時智能響應(yīng)，為各類應(yīng)用場景提供堅實的支撐。

在開發(fā)工具層面，德州儀器推出的Edge AI Studio等工具，為設(shè)計人員帶來了全新的“低代碼”體驗。這些工具的出現(xiàn)極大地降低了AI 部署的門檻，使得非專業(yè)的設(shè)計人員也能夠輕松地進行AI模型的開發(fā)與測試。以往，深層次的編碼專業(yè)知識一直是阻礙邊緣AI 部署的關(guān)鍵難題，但如今，設(shè)計人員即便不具備這些專業(yè)知識與技能，也能夠順利構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和AI 算法，為設(shè)備賦予智能的“大腦”。這一創(chuàng)新性舉措不僅極大地簡化了AI 的部署流程，還進一步拓寬了AI 技術(shù)的應(yīng)用范圍，為半導(dǎo)體廠商開拓出更為廣闊的市場空間。

在汽車領(lǐng)域，汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化和軟件化的進程如洶涌浪潮，既帶來了全新的機遇，也引發(fā)了諸多挑戰(zhàn)。德州儀器憑借其在汽車領(lǐng)域長達數(shù)十年的深厚積累，借助模擬和嵌入式創(chuàng)新技術(shù)，全力助力打造更安全、更智能、更可持續(xù)的汽車系統(tǒng)。當下，汽車中半導(dǎo)體組件的占比持續(xù)上揚，且增長的勢頭愈發(fā)強勁。德州儀器廣泛涉足汽車電子系統(tǒng)的各個細分領(lǐng)域，矢志不渝地致力于提供豐富多樣的產(chǎn)品，以緊密契合市場的發(fā)展趨勢和客戶的實際需求，并積極與各大汽車制造商攜手合作，共同推動汽車創(chuàng)新的不斷前行。

德州儀器尤為注重推動自動駕駛技術(shù)的進一步發(fā)展，因為高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）作為減少人為錯誤的關(guān)鍵手段，是實現(xiàn)自動駕駛的重要前提。伴隨車輛安全系統(tǒng)的持續(xù)演進，德州儀器能夠隨時助力設(shè)計可靈活調(diào)節(jié)的ADAS，力求達成更安全、自動化程度更高的駕駛體驗。

此外，軟件定義車輛已成為汽車市場的一大主流趨勢，這種車輛的操作、設(shè)計和用戶體驗主要由軟件而非硬件掌控。采用軟件優(yōu)先的設(shè)計理念，制造商能夠在后續(xù)不斷改進車輛，并為駕乘人員帶來全新的體驗與個性化定制服務(wù)。

區(qū)域架構(gòu)則是汽車領(lǐng)域的另一重要趨勢，其對于實現(xiàn)軟件定義車輛意義非凡。依托支持軟件定義車輛愿景的區(qū)域架構(gòu)，汽車制造商正在重塑下一階段駕駛員的個性化、安全性和便利性。相較于按照電子控制單元（ECU）功能進行分組的域架構(gòu)，區(qū)域架構(gòu)依據(jù)其在車輛中的位置進行劃分。這些基于位置的ECU（即區(qū)域控制模塊）借助現(xiàn)有的和新的網(wǎng)絡(luò)接口，致力于實現(xiàn)車輛硬件和軟件架構(gòu)的集中化。德州儀器具備滿足汽車行業(yè)架構(gòu)變革所引發(fā)的主要通信需求的能力，并且能夠協(xié)助設(shè)計人員高效管理和簡化區(qū)域架構(gòu)所需的數(shù)據(jù)類型組合。隨著車輛中傳感器和執(zhí)行器數(shù)量的不斷攀升，車內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量也日益龐大。每個ECU 都需要與傳感器、執(zhí)行器以及其他ECU 進行通信，以確保運動和安全功能的準確執(zhí)行。值得慶幸的是，區(qū)域架構(gòu)有效地減少了布線、重量和成本，從而為軟件定義車輛的優(yōu)化提供了有力支持。以太網(wǎng)、控制器局域網(wǎng)（CAN）和本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）等常見通信協(xié)議在處理日益增長的數(shù)據(jù)量方面依舊發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。考慮到安全性因素，德州儀器的FPD-Link 串行器/ 解串器（SerDes）具備足夠高的傳輸速度，能夠滿足未壓縮攝像頭數(shù)據(jù)的傳輸需求，在車輛集成更多ADAS功能的背景下，這無疑是一項顯著優(yōu)勢。德州儀器將堅定不移地持續(xù)投入，以順應(yīng)汽車架構(gòu)在當下和未來的發(fā)展趨勢。

（本文來源于《EEPW》202501）