德州仪器锚定四大领域,以技术创新驱动产业智能化变革
2025年4月15日,德州仪器(TI)在慕尼黑上海电子展期间举办媒体分享会,围绕汽车电子、人形机器人及工业自动化、能源基础设施、边缘AI四大核心领域,展示了其最新的半导体技术成果与行业解决方案。TI中国区技术支持总监赵向源在分享中强调,TI正通过模拟与嵌入式产品组合的深度创新,推动“更智能、高效、安全及可持续”的产业变革。
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/202504/469715.htm
汽车电子:从感知到控制,构建全场景智能化架构
汽车电动化、智能化与网联化的加速,推动半导体技术向高精度、高可靠性、高集成度演进。
TI全新发布的LMH13000集成式激光雷达驱动器,通过三大创新重塑激光雷达设计。在性能上实现突破,具备800ps级高速上升/下降时间、5A峰值电流输出,可实现30%测量距离延长,支持更精准的实时决策,在场景适配方面,适用于前向主雷达与角雷达,目前已进入客户开发阶段。
针对ADAS与车载信息娱乐系统对温度、振动、电磁干扰的严苛要求,TI基于独有的BAW(体声波)技术推出三款新品,定义车规级时钟可靠性新标杆。CDC6CQ1是低功耗、低ppm(±20ppm)车规级固定频率振荡器,无需外围滤波元件。
LMK3H0102Q1/LMK3C0105Q1是PCIe Gen6兼容无参考时钟发生器,抖动值低至 34.5fs,支持双负载驱动,满足高速数据传输的时序一致性要求。BAW技术的核心优势在于,可靠性较传统石英晶体方案提升100倍,无需外部温补电路,从硬件层面解决时钟漂移导致的系统误判风险。
TI的迭代产品AWR2944P针对前雷达与角雷达应用,实现四大提升,推动ADAS性能跃迁。探测能力上信噪比进一步提升,支持雨雾天气下小目标的检测;算力增强,集成AI硬件加速器,计算能力较前代有提升,支持实时运行多普勒滤波、CFAR等复杂算法,减少主机CPU负载;架构兼容方面,支持传统CAN/LIN总线与新型以太网,适配“软件定义汽车”的分布式到集中式域控架构演进。
在客户应用案例中,基于TI AM62A处理器的电子内后视镜,融合流媒体显示、驾驶员监控与乘员监测,内置 CPU 和 NPU 计算资源,不仅便于平台推广,还能更好地支持监管认证;新一代音频DSP系统处理采用 1L 调制技术,可以在每个通道使用一半数量的电感器条件下实现 D 类性能。
在4月15日的联合发布会上,德州仪器与海康汽车、斑马智行共同推出基于TDA4VH芯片的舱驾一体控制器,标志着单芯片实现智能座舱与驾驶辅助深度融合的突破。海康汽车乘用车事业部总经理高海斌指出,该方案搭载5颗毫米波雷达、1颗800万像素前视摄像头及4颗300万像素鱼眼摄像头,依托海康汽车RV前融合算法与BEV模型,可实现AEB自动紧急制动、HWA高速主动变道等L2+级功能,同时满足ASIL-B功能安全等级,为产品出海提供合规保障。
斑马智行联席CEO郝飞强调,通过Banma Hypervisor虚拟化技术,TDA4VH的GPU算力利用率提升,实现智驾算法与座舱OS的并行高效运行。这一方案打破传统“双芯片分舱”架构的成本壁垒,助力车企实现“高性价比舱驾一体化”。TI中国华东区总经理沈源表示,TDA4VH的异构架构与高带宽内存设计,为多传感器融合与复杂场景运算提供底层支撑,三方合作正推动智能驾驶从“功能堆砌”向“效能优化”进化。
人形机器人与工业自动化:从小型化到智能化的系统级突破
面对机器人产业从工业场景向消费级场景的拓展,TI以“高性能控制+高效能源管理+边缘AI”构建全链条解决方案。
针对人形机器人关节驱动的小型化需求,TI推出48V GaN电机驱动器与4kW三相逆变器,以高频高效特性重构动力系统。在场景适配方面,48V GaN电机驱动器可应用于低压伺服、协作机器人、人形机器人及无人机中,TI GaN 器件可以实现比 MOSFET 小 50% 的尺寸,,精准满足人形机器人动态平衡对轻量化的极致要求,为高灵活度运动控制提供硬件基础。
在面对人形机器人数十个传感器的海量数据传输挑战,TI主推SPE技术,通过三大特性优化通信架构。其一,单根双绞线实现供电与通信,线缆重量减少,有效降低机器人运动时的线缆疲劳损耗;其二,采用差分信号传输架构,EMI辐射较传统多线方案降低,确保在电机高频开关噪声环境下的可靠通信;其三,单芯片支持EtherCAT、PROFINET等工业协议,无需外置协议转换器,满足机器人实时控制的严苛时序要求,为多传感器融合提供低延迟、高可靠的通信桥梁。
TI面向工业自动化推出基于Arm多核处理器的单芯片多轴控制方案,支持最多46轴协同控制,集成SSM模块实现千兆以太网、PROFIBUS等工业通信协议,确保机器人机械臂轨迹跟踪误差较小,满足高精度协作需求。在功能安全层面,方案具备芯片级安全设计,内置电机过流/过热保护机制,能够快速应对异常工况,符合人机协作场景的安全标准,为工业机器人的智能化、安全化控制提供一站式解决方案。
在4月15日德州仪器展位上,德州仪器与库卡中国联合推出基于TDA4芯片的工业机器人控制器,针对ISO10218:2025新安全标准,实现体积缩小、算力提升与功能安全的三重创新。库卡中国控制器开发部长张国柱透露,该方案采用单芯片双独立安全通道架构,通过TI芯片级功能安全设计,将传统双系统冗余设计——体积减少 27%、重量减轻 13%。,同时满足K3安全等级要求。内置的Cortex-A72高性能核与Cortex-R5F实时核支持多核异构计算,AI功能运算效率提升,适配3C制造、物流自动化等对设备小型化与灵活性要求极高的场景。
TI中国区技术支持总监赵向源强调,TDA4的16nm先进制程与16MB片上存储,在实现低功耗的同时,支持工业以太网、PCIe等高速接口,满足多传感器数据实时融合需求。配合TI免费工具链edge AI Studio,开发者可快速部署电机控制、视觉引导等算法,显著缩短开发周期。该控制器已应用于库卡新一代协作机器人,在电子制造产线中实现精度的抓取操作,推动工业机器人从“机械执行”向“智能决策”升级,为“人机共融”场景提供安全可靠的技术底座。
能源基础设施:从发电到用电的全链路效率革新
TI聚焦光伏、储能、充电桩三大场景,通过高压隔离、高精度检测、双向能量转换技术,推动能源系统向“高效、可靠、灵活”演进。
TI基于氮化镓技术推出的10kW单相串式逆变器参考设计,借助德州仪器的 GaN 技术及高开关频率提高系统设计功率密度,并使系统做到光伏板与电池进行双向交互,实现电网互联,从而提高能源转换效率。TI 适用于太阳能应用中的电弧故障检测方案,基于模拟前端与机器学习算法分析电流波形,能在0.5s内精准识别危险电弧,有效区分正常开关电弧与故障电弧,为光伏系统安全运行提供保障。
TI的1500V电池管理方案支持锂离子/磷酸铁锂电池组,实现 –40°C 至 125°C 时的电芯电压精度为 ±2.4mV 且无需校准,25°C 时总线电压精度为 ±0.5%,通过菊花链和高达 1500V 的控制器局域网 (CAN) 接口支持堆叠式架构。针对大容量储能场景,TI 基于谐振双有源桥架构的有源包间均衡技术,可以通过双向隔离的 DCDC 实现能量从电池组到 24V 总线的双向传输,有助于实现有源电池组平衡,只需两个半桥即可以极低的成本实现自然双向电力传输,有助于实现高频和小型化,同时还提供高效率。
TI的3级充电站双向DAB参考设计最大功率输出为 10kW,可实现 98.7% 的峰值效率和 98% 的满负载效率,DAB 中的模块化和对称结构允许堆叠转换器以实现高功率吞吐量,并促进双向操作模式以支持电池充电和放电应用,推动电动汽车充电基础设施向高功率、高兼容性方向发展。
在新能源基础设施领域,4月15日德州仪器与华盛昌科技联合发布边缘AI拉弧信号检测产品矩阵,包括AFD-80单通道监测器、AFD-60检测模组、AFD-74传感器及AFG-1000模拟器。其中,AFD-80单通道拉弧故障检测器适配最大电弧电流 Imax 及最长200米线缆与500J能量检测需求,内置4G模块,可将特征数据上传云端持续训练,形成“端云协同”的自进化能力;AFG-1000模拟器则能定量生成5级拉弧信号,满足UL1699B等国际标准的测试要求。。华盛昌董事长袁剑敏表示,针对光伏系统中拉弧故障检测的行业痛点,双方基于TITMS320F28P55芯片的NPU神经网络加速单元,开发出专利AI算法,可从250KHz采样率的信号中提取拉弧特征,实现0.5秒级快速告警与关断,检测准确率超过99%。
TI深圳区域总经理邱劲伟指出,F28P55集成的AI硬件加速器将神经网络模型的执行从主 CPU 卸载,推理延迟时间降低至软件方案的1/5至1/10,该模型通过训练学习并适应不同的环境,帮助系统实现 99% 以上的故障检测准确率。TI 为客户提供了完整的工具链,便于更轻松地采用和使用这些器件。此类工具包括:评估模块 (EVM)、迁移指南、AI 工具链,其中包括针对特定应用进行优化和测试的模型,以及第三方生态系统。
边缘AI:从端侧算力到场景化应用的深度渗透
针对云端AI的实时性不足与数据隐私问题,TI边缘AI方案以“低功耗、高性价比、场景适配”为核心,通过硬件加速架构重构边缘智能生态。
TI边缘AI的硬件优势在细分领域持续落地。医疗场景中,基于MPU硬件加速的ECG信号采集Demo方案,可实时分析心率变异性,精准识别房颤等异常心律,为家庭医疗设备小型化提供技术支撑,推动健康监测从医院场景向居家场景延伸。
TI边缘AI方案通过定制化硬件加速与场景化算法优化,构建了兼顾性能、功耗与成本的边缘计算体系。无论是TDA4系列在工业视觉中对高速目标检测的支持,还是AM62A在车载电子内后视镜中的低延迟人脸检测,亦或是医疗、工业场景中对实时信号分析与故障预测的精准实现,均体现了其“让智能贴近数据源头”的技术理念。这种架构不仅解决了云端传输的时延与隐私问题,更以高性价比方案推动AI从云端到边缘的全栈落地,为智能制造、智慧医疗等领域提供了可复用的边缘智能范式。
写在最后
德州仪器在本次展会上的展示,本质上是其“系统级创新”理念的集中体现——不仅提供单一芯片,更从器件、模块到系统架构,为客户构建完整的技术栈。从汽车电子的高精度感知、人形机器人的小型化驱动,到能源系统的高效转换、边缘AI的端侧落地,TI的产品矩阵始终紧扣“智能化、高效化、绿色化”的时代需求。
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