【導(dǎo)讀】圍繞48V區(qū)域控制、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、4D毫米波雷達、線控制動、電化學(xué)阻抗譜(EIS)電池管理、車載充電器(OBC)、優(yōu)化脈沖模式(OPP)牽引逆變器算法和車載網(wǎng)絡(luò)等熱門應(yīng)用,TI正在用模擬與嵌入式領(lǐng)域產(chǎn)品及系統(tǒng)能力組合,覆蓋下一代汽車電子電氣架構(gòu)的多個增量市場。
過去幾年,全球汽車市場尤其是中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變化,其中最具代表性的就是新能源的滲透率不斷提高。
2025年,中國新能源汽車產(chǎn)銷分別達到1662.6萬輛和1649萬輛,新能源汽車新車銷量占汽車新車總銷量的47.9%。該數(shù)字對于芯片公司有著更多意義,汽車行業(yè)的增量不只來自于銷量,更大的變化發(fā)生在車里,一輛車正在裝進越來越多的芯片。
燃油車時代,汽車電子已經(jīng)是重要的組成部分,但電動化和智能化則把電子系統(tǒng)的復(fù)雜度推到了另一個量級。Yole Group預(yù)計稱,汽車半導(dǎo)體市場將從2024年的680億美元增長到2030年的1320億美元,復(fù)合增速約10%,大約是汽車整車市場增速的五倍。
這也解釋了,為什么汽車始終是芯片廠商最愿意爭取的市場之一。
正如德州儀器(TI) CEO Haviv Ilan不久前在Bernstein大會上提到,汽車業(yè)務(wù)過去幾年沒有像工業(yè)市場那樣大幅下探,而是維持在接近峰值的水平。其中一個重要原因,就是汽車內(nèi)部半導(dǎo)體含量始終保持穩(wěn)定增長。
在2026慕尼黑上海電子展期間,TI圍繞汽車展示了區(qū)域架構(gòu)、中央計算、線控制動、EIS電池管理、OBC、毫米波雷達、以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)、優(yōu)化脈沖算法、GaN電源轉(zhuǎn)換以及藍牙信道探測等十余個方案,也成為此次TI方案展示最集中的應(yīng)用方向。這些產(chǎn)品看起來分散,但也恰好證明,圍繞汽車電子電氣架構(gòu)的各個系統(tǒng)都在持續(xù)創(chuàng)新。
面對這樣的大趨勢,TI采取了廣泛的產(chǎn)品和系統(tǒng)升級。TI車載系統(tǒng)經(jīng)理盧璟表示,汽車領(lǐng)域的技術(shù)變化并沒有放慢?!半m然行業(yè)關(guān)注點在不斷變化,從半導(dǎo)體廠商的角度來看,以及結(jié)合與客戶的實際合作情況,汽車領(lǐng)域仍然有許多關(guān)鍵技術(shù)正在持續(xù)推進和落地?!彼f道。
48V架構(gòu):區(qū)域控制推動低壓電源升級
隨著電動車邁入?yún)^(qū)域架構(gòu)下,控制單元的功耗越來越高,同時各種電機類負載應(yīng)用增多,汽車低壓電源母線也開始從12V向48V過渡。這不僅有助于增強車輛功能、延長續(xù)航里程、降低線束成本和重量,即便在混動和燃油車平臺上,也有助于提升能源利用效率。
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汽車區(qū)域架構(gòu)示意圖:高功率負載、高速通信與低功率/低速節(jié)點分層部署
盧璟表示,在相同功率條件下,系統(tǒng)電壓由12V提升至48V后,所需電流顯著降低,從而可以采用更細的線束,并有效降低線束重量和材料成本。若48V架構(gòu)繼續(xù)與區(qū)域控制結(jié)合,可進一步優(yōu)化整車線束布局,減少線束長度和復(fù)雜度,從系統(tǒng)層面提升整車集成效率,并改善散熱設(shè)計。站在整車角度,48V能在結(jié)構(gòu)設(shè)計、線束設(shè)計和熱管理上帶來綜合收益。
不過,TI并沒有完全激進到全部48V化,實際上還有很多舊有架構(gòu)或者小功率應(yīng)用不需要48V。TI此次展示的48V區(qū)域控制模塊,體現(xiàn)的是混合供電思路。同一個區(qū)域控制器既可以驅(qū)動雨刮器等大功率負載,也可以通過48V轉(zhuǎn)換至12V,為風(fēng)扇等小功率設(shè)備供電。
這也意味著48V和12V會在很長時間里共存。從系統(tǒng)角度來看,48V器件耐壓要求更高,單顆芯片成本可能高于12V方案,而整車廠需要綜合線束、結(jié)構(gòu)、熱管理和平臺復(fù)用等衡量系統(tǒng)收益。
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區(qū)域架構(gòu):重新定義汽車智能賦能軟件定義汽車
德州儀器將多種電源及網(wǎng)絡(luò)方案組合呈現(xiàn),強調(diào)了區(qū)域架構(gòu)的重要性,這也是軟件定義汽車的關(guān)鍵路徑,但高品質(zhì)、高功率密度電源是系統(tǒng)運行的關(guān)鍵。
應(yīng)對ADAS,處理器和傳感器同步升級
智能駕駛的發(fā)展,讓車企越來越重視傳感器數(shù)據(jù)質(zhì)量,尤其是隨著ADAS法規(guī)的升級,讓傳感器的價值更加重要,無論是攝像頭、毫米波雷達還是激光雷達,都需要提供更加精準的信息。
盧璟表示,近年來,隨著中央計算平臺算力的不斷突破,越來越多的數(shù)據(jù)可以集中處理,為多傳感器融合和AI算法提供了更好的基礎(chǔ);另一方面,行業(yè)也在持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu),并非所有原始數(shù)據(jù)都需要上傳至中央計算平臺,而是需要根據(jù)應(yīng)用需求,在邊緣處理與集中計算之間進行合理分工,以實現(xiàn)系統(tǒng)性能、帶寬和成本之間的平衡。
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從邊緣雷達架構(gòu)到衛(wèi)星雷達架構(gòu)
如圖所示,上圖為邊緣雷達架構(gòu),下圖為衛(wèi)星雷達架構(gòu),可以看出一部分感知及全部理解功能,都被放入到中央電子控制單元(ECU)中進行處理。同時數(shù)據(jù)傳輸速率要從100Mb升級至1000Mb。
盧璟認為,衛(wèi)星流式雷達的競爭力首先是射頻性能,射頻性能直接影響目標檢測的精度和可靠性;其次是系統(tǒng)擴展能力,包括通道數(shù)量和多芯片級聯(lián)能力。TI AWR2188的集成式單芯片F(xiàn)MCW收發(fā)器可支持8×8至32×32擴展,正是為了適配不同車型平臺和智能駕駛配置。此次展會上,TI展示了最新的單芯片8RX/8TX衛(wèi)星流式4D成像雷達,最高支持4顆級聯(lián),正是迎合了這一趨勢。
不過,衛(wèi)星雷達并不代表著唯一的終極架構(gòu),盧璟表示,雷達系統(tǒng)架構(gòu)需要結(jié)合整車計算平臺的算力水平進行設(shè)計,在邊緣處理與集中計算之間進行合理分工,以實現(xiàn)系統(tǒng)性能、帶寬和成本之間的平衡。
針對不同客戶的需求,TI提供了多種雷達架構(gòu)方案,特別是一些集成數(shù)字信號處理器(DSP)的雷達片上系統(tǒng)(SoC),可以實現(xiàn)邊緣計算,無需昂貴且復(fù)雜的SoC和高速串行器/解串器(SerDes)。
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AWR2188演示圖
感知環(huán)境數(shù)據(jù)只是自動駕駛運行的第一步,ADAS處理器才是關(guān)鍵所在。TI今年推出的TDA5,算力涵蓋10 TOPS至1200 TOPS,采用行業(yè)標準的UCIe接口Chiplet模式,并集成了TI最新的C7系列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU),從而實現(xiàn)更豐富的靈活拓展,同時能效比超 24 TOPS/W。
盧璟提到,隨著智能駕駛普及和功能升級,客戶對算力、能效、成本以及平臺可擴展性的要求都在提高。TDA5延續(xù)TDA4的軟件生態(tài),幫助現(xiàn)有客戶平滑遷移;同時采用統(tǒng)一封裝設(shè)計,并預(yù)留高速擴展接口,客戶可以根據(jù)不同車型或產(chǎn)品定位擴展算力,而不必重新設(shè)計硬件平臺。
從單對以太網(wǎng)技術(shù)(10BASE-T1S)到智能車燈,區(qū)域控制重構(gòu)車身電子
車身電子過去很容易被低估,但如今用戶對于舒適性體驗需求增強,車身的創(chuàng)新層出不窮。從自適應(yīng)前照燈、高效車身電機以及采暖、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 系統(tǒng)到適用于車身控制模塊、網(wǎng)關(guān)和汽車門禁系統(tǒng)等等,都在發(fā)生著變化。
區(qū)域控制也在改變車身電子的拓撲方式,打破原本以功能域劃分的車身各類ECU分布,這會改變底層組織方式,尤其是通信架構(gòu)與節(jié)點的變化。
盧璟提到,行業(yè)對于“中央計算+區(qū)域控制”架構(gòu)的發(fā)展方向已基本形成共識,TI的產(chǎn)品布局也圍繞這一趨勢展開。隨著電子電氣架構(gòu)不斷演進,車載網(wǎng)絡(luò)通信的重要性也日益提升。
10BASE-T1S就是這一輪變化里的關(guān)鍵技術(shù)。它不是為了追求更高帶寬,而是面向低速、多節(jié)點、IP化的車載通信場景,非常適合整車以太網(wǎng)化的趨勢。
10BASE-T1S具備良好發(fā)展前景,尤其是在軟件定義汽車架構(gòu)下,可以更好支持無需微控制器(MCU-Less)等新型系統(tǒng)架構(gòu),實現(xiàn)多節(jié)點通信和控制。過去無論任何終端節(jié)點,從車燈到各類傳感器,都需要MCU進行控制與協(xié)議處理,而未來通過10BASE-T1S,一部分控制邏輯可以通過區(qū)域控制器實現(xiàn),邊緣只保留必要的接收和驅(qū)動功能。
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常見的汽車總線協(xié)議對比
10BASE-T1S與其他總線的對比,比較顯而易見的是相比控制器局域網(wǎng)(CAN)和CAN-FD,10BASE-T1S可以支持更高速率,更重要的是,它把低速、多節(jié)點通信帶入到以太網(wǎng)體系。
車燈技術(shù)也正在成為汽車差異化賣點之一,DLP大燈憑借其出色的像素精細化管理成為目前豪華車的熱門標志之一。另外,TI也聯(lián)合常州星宇車燈開發(fā)了完整的ISD LED智能車燈解決方案。智能信號顯示(Intelligent Signal Display)系統(tǒng),它將車輛前部或尾部的LED照明單元升級為可自定義的“智能顯示屏”,能實時顯示動態(tài)圖案、文字與車輛運行狀態(tài),使汽車照明向人車交互演進。
其中,LP5860 11×18 LED 矩陣驅(qū)動器器件是高性能 LED 矩陣驅(qū)動器、支持多達198個 LED 點或66個 RGB LED 像素。MSPM0L1304-Q1 MCU非常適合車燈控制應(yīng)用,其核心價值主要體現(xiàn)在以下幾點:一是通過高精度脈寬調(diào)制(PWM)實現(xiàn)可靠的燈光控制;二是通過通用異步收發(fā)器(UART)、直接存儲器存?。―MA)等提升與 LED Driver 的通信效率;三是通過低成本本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)接口支持汽車總線架構(gòu);四是軟件層面,TI提供面向汽車應(yīng)用的微控制器抽象層(MCAL)代碼示例支持,可幫助客戶降低車規(guī)軟件集成和功能安全開發(fā)門檻。如果系統(tǒng)需要支持CAN-FD、更高性能和更復(fù)雜的車身網(wǎng)絡(luò)接入,則可選擇 MSPM0G系列器件。
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MSPM0車燈照明框圖
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ISD LED矩陣照明方案
除了照明,車身電子中的門禁系統(tǒng)也在升級。在藍牙信道探測車鑰匙應(yīng)用中,TI的CC274x 汽車SimpleLink?低功耗Bluetooth?無線MCU集成了算法處理單元(APU),包括用于高效矢量和矩陣運算的數(shù)學(xué)加速器以及對快速傅里葉逆變換(IFFT)和高級超分辨率算法(如多信號分類 (MUSIC))提供 Bluetooth信道探測后處理支持,從而實現(xiàn)更高精度、更高安全性的測距與車輛進入體驗。盡管超寬帶(UWB)的車鑰匙在豪華車中正在普及,但對于絕大多數(shù)普通車型而言,UWB錨點依然昂貴,終端支持力度也不足。因此,隨著支持藍牙信道探測的手機終端數(shù)量逐步積累,藍牙信道探測有機會成為更具性價比的汽車進入方案。
車身電子看似碎片化,實際是整車電子電氣架構(gòu)重構(gòu)的毛細血管。中央計算再強,也要通過這些區(qū)域控制器、低速網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行節(jié)點,真正控制車上的每一個動作。
底盤走向線控,實時控制是關(guān)鍵
盧璟提到,隨著L3及更高級別智能駕駛的發(fā)展,對底盤系統(tǒng)提出了更高要求。未來自動駕駛需要更加精準、可靠的執(zhí)行系統(tǒng),因此線控制動、線控轉(zhuǎn)向等線控底盤技術(shù)將成為重要發(fā)展方向。本次展會上,TI展示了基于C2000?實時微控制器的電子機械制動方案,并結(jié)合能安全設(shè)計,幫助客戶滿足智能駕駛時代對安全性和可靠性的更高要求。
TI 的TIDA-020106參考設(shè)計展示了一個完整的機電制動(EMB)功能方案,并對硬件、軟件以及功能安全設(shè)計進行了說明。由于電子助力轉(zhuǎn)向(EPS)與 EMB 在關(guān)鍵組成部分上具有較高相似性,因此該參考設(shè)計也可作為 EPS 系統(tǒng)設(shè)計的參考。
從 EHB(電子液壓制動) 走向 EMB,也意味著控制難度明顯提高。過去液壓系統(tǒng)承擔(dān)了一部分機械執(zhí)行和能量傳遞功能,到了 EMB,這些任務(wù)需要全部由電機、功率、傳感器和實時控制 MCU 等電子器件實現(xiàn)。也正因此,MCU不只是發(fā)送一個制動指令,而是要實時采集踏板、位置、輪速、電流、電壓和溫度等各類信號,快速計算目標制動力矩,再通過高精度 PWM 控制逆變器驅(qū)動電機,同時完成故障診斷和功能安全保護。
這也是 C2000 F29系列MCU非常適合線控制動、線控轉(zhuǎn)向等底盤應(yīng)用的原因。它面向?qū)崟r控制而設(shè)計,既有更高的 CPU 性能和確定性的中斷響應(yīng)能力,也集成了 ADC、比較器、高分辨率 PWM、CAN等關(guān)鍵外設(shè),可以支撐從信號采樣、FOC 電機控制、功率級驅(qū)動到故障保護的完整閉環(huán)。同時,相比F28系列產(chǎn)品,C2000 F29H859實時微控制器,集成最高3個200MHz內(nèi)核,支持鎖步、隔離,適合面向汽車安全完整性等級D(ASIL-D)的功能安全設(shè)計,對于 EMB、EPS 等安全應(yīng)用來說非常關(guān)鍵。
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TI 的 TIDA-020106 EMB參考設(shè)計框圖及實物
盧璟指出,在進行功能安全設(shè)計時,首先需要明確系統(tǒng)的安全目標,例如是保障系統(tǒng)持續(xù)運行,還是確保在發(fā)生故障時不會對車輛及乘員造成安全風(fēng)險。不同的安全目標,對系統(tǒng)架構(gòu)和冗余設(shè)計的要求也會有所不同。
對于部分功能安全要求較高的應(yīng)用場景,雙MCU架構(gòu)能夠提供更高等級的冗余和安全保障;而對于其他應(yīng)用,如果安全目標允許,也可以通過單MCU結(jié)合其他功能安全機制,實現(xiàn)相應(yīng)的安全等級。因此,從TI的角度來看,功能安全架構(gòu)并不存在唯一方案,更重要的是根據(jù)具體應(yīng)用需求和目標,選擇最合適的系統(tǒng)設(shè)計。
持續(xù)推動車輛電氣化進程
電氣化進程雖然已經(jīng)發(fā)展了很長時間,如今依然有大量可創(chuàng)新之處。
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TI在電動汽車相關(guān)動力系統(tǒng)上的應(yīng)用
盧璟舉例道,首先是動力多合一技術(shù)的發(fā)展,車企希望把更多功率相關(guān)功能集成到更少的控制器和功率模塊里,降低體積、重量和成本,同時提高效率。但各家需求不同,因此并不存在唯一一套多合一的方案。需要從客戶的系統(tǒng)架構(gòu)需求出發(fā),評估最適合的解決方案,包括功能集成需求、實時控制的時延要求、算力需求以及采樣與控制資源。
TI和威邁斯此次就展示了基于F29H859的6.6kW OBC和3.5kW DC-DC轉(zhuǎn)換器。F29的核心優(yōu)勢在于其業(yè)界領(lǐng)先的實時控制性能,能夠為復(fù)雜控制環(huán)路提供高性能、低時延的控制能力。同時,相較于上一代產(chǎn)品,F(xiàn)29在軟件架構(gòu)上進一步增強了對AUTOSAR等軟件生態(tài)的支持,為客戶的軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成提供了更大的靈活性。另外,TI也提供基于Arm內(nèi)核的實時控制MCU,為客戶提供靈活的選型空間。
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基于F29H859的6.6kW OBC和3.5kW DC-DC轉(zhuǎn)換器
除了多合一之外,單級OBC也是一個重要的發(fā)力點,尤其是隨著汽車行業(yè)提質(zhì)增效的大需求下,單級OBC的前景非??春谩?/p>
當前主流OBC多采用雙級架構(gòu),即前級AC/DC功率因數(shù)校正,后級DC/DC隔離變換。這種架構(gòu)成熟可靠。不過盧璟也提到,單級架構(gòu)對控制算法和實時控制能力提出了更高要求。單級架構(gòu)并不是簡單減少一級電路。它把原來分散在 PFC 和 DC/DC 兩級里的控制任務(wù)集中到一個功率級中,對實時控制能力、PWM 調(diào)制、采樣同步、功率器件驅(qū)動和故障保護提出了更高要求。也正因此,TI 在這一方案中強調(diào)C2000 F29x實時 MCU 和 Type-5 ePWM 的作用,通過高性能實時控制和復(fù)雜 PWM 調(diào)制能力,支撐三相單級 AC/DC 變換器的閉環(huán)控制。

單級矩陣變換拓撲
如圖所示,單級矩陣變換器拓撲無需使用升壓電感和直流母線電容,但需要配置雙向開關(guān),由于減少了一級變換,可以提升效率并減少系統(tǒng)尺寸。
另外,在牽引逆變器控制上,TI 還提出了最優(yōu)脈沖模式(OPP)算法。傳統(tǒng)空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)簡單成熟,但在高功率牽引系統(tǒng)中,開關(guān)頻率、功率器件損耗和電機諧波損耗之間始終存在取舍。OPP 的思路不是盲目提高開關(guān)頻率,而是在特定工況下重新安排開關(guān)脈沖的位置和數(shù)量,在降低功率半導(dǎo)體開關(guān)損耗的同時,控制電機諧波損耗。這對于高頻功率系統(tǒng)而言會有顯著提升,TI 官方白皮書顯示,基于 F29x MCU 的 OPP 實現(xiàn),在初步高功率測試中可帶來約 0.8% 的牽引系統(tǒng)效率提升。OPP需要在不同轉(zhuǎn)速、負載和調(diào)制比下選擇合適的開關(guān)脈沖位置,對處理器實時計算能力、PWM發(fā)波精度以及電流/電壓采樣同步提出了更高要求,也正好體現(xiàn)了F29x MCU在實時控制鏈上的價值。

最優(yōu)脈沖模式波形與空間矢量調(diào)制波形

德州儀器現(xiàn)場演示OPP與SVPWM區(qū)別
集成EIS的電池管理系統(tǒng)(BMS)則是TI在電氣化領(lǐng)域中的又一項關(guān)鍵創(chuàng)新。作為BMS長期耕耘者,TI始終關(guān)注BMS的革新,BQ79826Z-Q1電池監(jiān)測器和平衡器和BQ79881-Q1電池接線盒組監(jiān)測器正是通過集成EIS引擎,提升BMS的準確度。
傳統(tǒng)BMS主要依賴電壓、電流和溫度三個主要參數(shù),再結(jié)合庫侖計和算法估算SOC、SOH和安全狀態(tài)。這套方法成熟,但在磷酸鐵鋰(LFP)電池越來越普及后,局限更明顯。LFP電池電壓平臺較平,車輛長期在20%到80%區(qū)間使用時,庫侖計也容易累積誤差。
EIS提供了另一種觀察電池的方法。它通過向電芯注入交流激勵,采集電池對不同頻率信號的響應(yīng),得到阻抗特征。阻抗數(shù)據(jù)與電池內(nèi)部狀態(tài)相關(guān),可以幫助判斷荷電狀態(tài)(SOC)、健康狀態(tài)(SOH)、核心溫度、衰老狀態(tài)以及潛在異常。

EIS系統(tǒng)示意圖
圖中顯示典型的電池包配置,包括兩個BQ79826Z-Q1電池監(jiān)測器和平衡器和一個 BQ79881-Q1電池接線盒組監(jiān)測器。BQ798xx監(jiān)測器包含集成的同步協(xié)議,可使電流和電壓測量保持緊密對齊,從而更大限度地減少阻抗相位誤差。激勵源可以直接由BQ798xx器件控制,也可以由直流/直流轉(zhuǎn)換器、充電器、均衡器、預(yù)充電電路或逆變器等終端設(shè)備中的現(xiàn)有源生成。
另外,值得注意的是2026年7月1日,新能源汽車電池安全新國標正式實施。盧璟提到,隨著新能源汽車電池安全要求不斷提高,EIS受到越來越多關(guān)注,尤其是在新國標進一步提升電池?zé)岚踩蟮谋尘跋拢瑧?yīng)用價值更加凸顯。傳統(tǒng)電池監(jiān)測主要依賴外部參數(shù),而EIS能夠通過交流激勵獲取電芯內(nèi)部狀態(tài)信息,為識別內(nèi)部潛在風(fēng)險、實現(xiàn)更早期故障預(yù)警提供更多數(shù)據(jù)支持。
TI的EIS方案重點放在底層硬件能力。通過在芯片內(nèi)部集成激勵源,可以用小的激勵信號實現(xiàn)更高精度的阻抗測量,從而提升信號采集質(zhì)量和系統(tǒng)能效,同時不影響整體的EMI及電池損耗。
不過盧璟也談到,目前,EIS仍處于持續(xù)探索和驗證階段,尤其是在車輛實際運行過程中,如何克服電機等系統(tǒng)噪聲對信號采集的影響,并建立更加成熟的數(shù)據(jù)模型,仍是行業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。EIS的產(chǎn)業(yè)化不僅依賴硬件能力,更需要長期的數(shù)據(jù)積累、算法優(yōu)化以及整車驗證。

EIS技術(shù)也可延伸至儲能系統(tǒng)
高功率音頻,把GaN帶進48V座艙
車內(nèi)電源、功放、音頻處理和車載網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)升級,尤其是高端車型開始追求沉浸式音頻,車內(nèi)揚聲器數(shù)量和功率都在提升,傳統(tǒng)12V供電在高功率音頻系統(tǒng)里會遇到更高電流、更大損耗和更復(fù)雜散熱問題。
這也是48V車載功放開始受到關(guān)注的原因。盧璟提到,隨著48V電氣架構(gòu)逐漸成為行業(yè)發(fā)展趨勢,車載音頻系統(tǒng)也正向更高功率方向發(fā)展,部分高端功放系統(tǒng)輸出功率已超過1kW,因此如何在48V平臺下實現(xiàn)高效、可靠的功放驅(qū)動,成為客戶關(guān)注的重點。
在這類高功率音頻系統(tǒng)中,GaN的意義不只是提高轉(zhuǎn)換效率,還在于通過更高開關(guān)頻率縮小磁性器件和散熱設(shè)計,讓48V座艙電源系統(tǒng)更容易在有限空間內(nèi)落地。

德州儀器的氮化鎵電源技術(shù)應(yīng)用在高功率音頻功放中
如何實現(xiàn)真正的軟件定義汽車
很多時候,軟件定義汽車容易被簡單理解為空中(OTA)。但OTA只是外在結(jié)果,真正改變車企開發(fā)方式的,是軟件復(fù)雜度變高、車型周期變短,以及硬件平臺越來越集中。軟件團隊不能再等芯片、板卡和測試車全部準備好之后才開始大規(guī)模開發(fā)。
盧璟提到,近年來隨著汽車架構(gòu)不斷升級、軟件復(fù)雜度持續(xù)提升,以及整車開發(fā)周期不斷縮短,數(shù)字孿生技術(shù)開始在汽車行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。一方面,中國汽車市場產(chǎn)品迭代速度持續(xù)加快,軟件開發(fā)與算法驗證面臨更高效率要求;另一方面,傳統(tǒng)依賴硬件樣機開展軟件開發(fā)和驗證的方式,周期較長,開發(fā)成本也較高。
TI基于TDA5提供數(shù)字孿生開發(fā)方案,希望讓開發(fā)者在芯片流片和硬件樣機完成之前,就提前進行軟件開發(fā)、算法調(diào)試和系統(tǒng)驗證。
開發(fā)人員可以把測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入虛擬環(huán)境,模擬整車運行場景,對感知、決策等功能進行驗證,并及時分析和優(yōu)化算法性能。這相當于把一部分驗證工作前移,讓軟件團隊不必完全等待硬件。
當然,數(shù)字孿生不會替代真實硬件驗證。盧璟也強調(diào),數(shù)字孿生平臺并非完全替代硬件驗證,而是盡可能提高前期軟件開發(fā)和驗證的覆蓋率。大部分軟件功能和算法可以在虛擬環(huán)境中完成開發(fā)、調(diào)試和驗證,少量依賴真實硬件特性的場景,仍需在芯片流片后進行最終驗證。
這對OTA也很重要,軟件定義汽車要求車輛交付后持續(xù)更新,但每次更新都不能影響制動、泊車、ADAS等安全關(guān)鍵功能。如果每次更新都靠實車跑長周期驗證,節(jié)奏很難跟上。而虛擬ECU和數(shù)字孿生等技術(shù),正在幫助車企把軟件驗證變成一種可擴展能力。
軟件定義汽車也會反過來推動中央計算、區(qū)域控制和車載網(wǎng)絡(luò)升級。盧璟提到,從TI角度看,產(chǎn)品演進始終源于客戶系統(tǒng)架構(gòu)升級需求,對于軟件定義汽車而言,并不是單獨一類產(chǎn)品,而是一整套的方法學(xué),把48V、區(qū)域控制、ADAS、座艙、底盤甚至三電系統(tǒng)重新串聯(lián)起來。
TI希望覆蓋的,是整車電子電氣架構(gòu)升級的增量
汽車正在從以機械系統(tǒng)為核心的交通工具,變成由電源、計算、傳感、通信和軟件共同支撐的復(fù)雜系統(tǒng)。這輪變化對芯片廠商提出了更高要求。單顆器件性能仍然重要,但車企更需要可組合、可擴展、可遷移的系統(tǒng)級方案。它們關(guān)心的不只是算力,還有能效、成本、軟件生態(tài)、功能安全、開發(fā)周期以及長期供貨能力。
這也是TI過去幾年持續(xù)投入新品開發(fā)和制造能力的重要背景。汽車芯片不是消費電子式的短周期生意,平臺驗證周期長,供貨周期長,質(zhì)量和穩(wěn)定性要求高。一顆芯片進入整車平臺后,往往要服務(wù)多年,供應(yīng)鏈的穩(wěn)定程度和芯片性能本身一樣關(guān)鍵。
盧璟表示,中國始終是TI非常重要的市場,TI與中國客戶保持緊密合作,并持續(xù)圍繞行業(yè)發(fā)展趨勢進行產(chǎn)品規(guī)劃和技術(shù)布局。當行業(yè)向區(qū)域控制、軟件定義汽車、自動駕駛以及更高集成度和系統(tǒng)能效演進時,TI也相應(yīng)推出支持48V系統(tǒng)、更高集成度MCU以及新一代車載網(wǎng)絡(luò)等解決方案,以滿足客戶不斷變化的系統(tǒng)需求。
這正是TI在汽車市場的打法。它并不押注某一顆明星芯片,也不試圖替客戶判斷唯一的技術(shù)路線,而是依靠模擬、電源和嵌入式處理能力,覆蓋整車從供電、控制、感知、通信到軟件開發(fā)的多個環(huán)節(jié)。
新能源汽車滲透率繼續(xù)提升,汽車半導(dǎo)體含量持續(xù)增長。TI真正想覆蓋的,不只是某個熱門應(yīng)用,而是汽車電子電氣架構(gòu)升級釋放出的系統(tǒng)級增量,這才是此次TI集中展示七大汽車方向背后的核心邏輯。



