德州儀器：堅持用產品創新推動行業發展

在2024 年的半導體行業浪潮中，德州儀器專注產品研發，憑借一系列重磅技術創新與產品突破，持續引領行業發展走向，深度重塑市場格局。

1   2024以創新為動力

德州儀器在過去一年推出了多個具有重要意義的產品系列。其中，TMS320F28P55X系列集成了邊緣人工智能神經處理單元（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，旨在順應工業和汽車領域實時控制系統日益智能化的趨勢。該產品已成功應用于電弧檢測，有效降低了系統成本并縮小了系統尺寸，在馬達驅動故障檢測方面也表現出色，故障檢測準確率高達99%。

全新的F29H85x 系列則搭載了TI 歷經二十三年重大更新的C29 內核，其處理位寬從32 位躍升至64 位，還配備了超長指令級架構，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學運算中，C29 的平均性能是C28 的1.8 倍；對于數字電源變換的數學運算，C29 的運算性能更是C28 的2.8 倍。F29H85x 系列可廣泛應用于眾多實時控制領域，如汽車的OBC（車載充電機）、DC/DC 轉換器以及主機MCU 的集成式架構、多電機的牽引逆變器以及助力轉向系統、最新的電源結構、在線UPS 以及機器人領域等。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，實現在更小的空間內提供更大的輸出功率。

而且，該磁性封裝技術運用了專有新型設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、高轉換效率的電源系統設計。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，效率比前一代產品提高了4%，熱阻降低了17%，并且安全工作溫度區間提高了10 度，這無疑是一個巨大的進步。MagPack 技術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、企業和通信應用中的電磁干擾，有力地幫助電源設計人員適應行業格局重塑下在更小空間內高效提供更大輸出功率的電源發展趨勢。

DRV7308氮化鎵智能功率模塊借助氮化鎵（GaN）技術，使工程師能夠實現99% 以上的驅動器效率，并且顯著改善電機驅動系統的發熱情況，無需外部散熱器。與現有的IGBT 和MOSFET 解決方案相比，功率損耗減少了50%，電機驅動逆變器的印刷電路板尺寸可縮減高達55%。此外，它還實現了業內較低的死區時間和較低的傳播延遲（均小于200 ns），支持更高的脈寬調整開關頻率，從而有效減少聽覺噪音和系統振動。順應家電小型化趨勢，DRV7308 面向150 W 至250 W 電機驅動器應用，能夠協助工程師解決在設計大型家用電器及加熱、通風和空調（HVAC）系統時通常面臨的諸多設計和性能折衷問題，有助于提升系統效率和可靠性。

德州儀器今年推出的AWR2544 單芯片雷達傳感器是業界首款為衛星架構設計的雷達傳感器。在衛星架構中，該雷達傳感器利用傳感器融合算法將經過部分處理的數據輸出到中央處理器，以供ADAS 決策使用，并憑借360 度傳感器覆蓋范圍實現更高水平的車輛安全。AWR2544 單芯片雷達傳感器還采用了波導接口封裝（LOP）技術，LOP 技術支持在印刷電路板的另一面安裝3D波導天線，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。在衛星架構中，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 年的半導體市場，德州儀器認為，邊緣AI 和汽車領域將會成為很長一段時間的焦點，德州儀器在這兩個領域積極布局并展現出強大的實力。

在邊緣AI 方面，德州儀器始終保持著對邊緣智能技術發展趨勢的高度關注，積極主動地應對市場的動態變化。其深知在該領域取得成功的關鍵在于持續不斷地對產品進行創新與優化，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。

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

在開發工具層面，德州儀器推出的Edge AI Studio等工具，為設計人員帶來了全新的“低代碼”體驗。這些工具的出現極大地降低了AI 部署的門檻，使得非專業的設計人員也能夠輕松地進行AI模型的開發與測試。以往，深層次的編碼專業知識一直是阻礙邊緣AI 部署的關鍵難題，但如今，設計人員即便不具備這些專業知識與技能，也能夠順利構建神經網絡和AI 算法，為設備賦予智能的“大腦”。這一創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 技術的應用范圍，為半導體廠商開拓出更為廣闊的市場空間。

在汽車領域，汽車智能化、網聯化和軟件化的進程如洶涌浪潮，既帶來了全新的機遇，也引發了諸多挑戰。德州儀器憑借其在汽車領域長達數十年的深厚積累，借助模擬和嵌入式創新技術，全力助力打造更安全、更智能、更可持續的汽車系統。當下，汽車中半導體組件的占比持續上揚，且增長的勢頭愈發強勁。德州儀器廣泛涉足汽車電子系統的各個細分領域，矢志不渝地致力于提供豐富多樣的產品，以緊密契合市場的發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，共同推動汽車創新的不斷前行。

德州儀器尤為注重推動自動駕駛技術的進一步發展，因為高級駕駛輔助系統（ADAS）作為減少人為錯誤的關鍵手段，是實現自動駕駛的重要前提。伴隨車輛安全系統的持續演進，德州儀器能夠隨時助力設計可靈活調節的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、設計和用戶體驗主要由軟件而非硬件掌控。采用軟件優先的設計理念，制造商能夠在后續不斷改進車輛，并為駕乘人員帶來全新的體驗與個性化定制服務。

區域架構則是汽車領域的另一重要趨勢，其對于實現軟件定義車輛意義非凡。依托支持軟件定義車輛愿景的區域架構，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，區域架構依據其在車輛中的位置進行劃分。這些基于位置的ECU（即區域控制模塊）借助現有的和新的網絡接口，致力于實現車輛硬件和軟件架構的集中化。德州儀器具備滿足汽車行業架構變革所引發的主要通信需求的能力，并且能夠協助設計人員高效管理和簡化區域架構所需的數據類型組合。隨著車輛中傳感器和執行器數量的不斷攀升，車內的數據傳輸量也日益龐大。每個ECU 都需要與傳感器、執行器以及其他ECU 進行通信，以確保運動和安全功能的準確執行。值得慶幸的是，區域架構有效地減少了布線、重量和成本，從而為軟件定義車輛的優化提供了有力支持。以太網、控制器局域網（CAN）和本地互連網絡（LIN）等常見通信協議在處理日益增長的數據量方面依舊發揮著至關重要的作用?？紤]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據的傳輸需求，在車輛集成更多ADAS功能的背景下，這無疑是一項顯著優勢。德州儀器將堅定不移地持續投入，以順應汽車架構在當下和未來的發展趨勢。

（本文來源于《EEPW》202501）