TI王运健:全力帮助客户推进机器人和汽车升级

日期:2023-11-13


在第六届中国国际进口博览会期间,记者采访了德州仪器中国华南区总经理王运健,他表示,65年前德州仪器的工程师Jack Kilby发明了世界上第一块集成电路。这一伟大发明不仅改变了我们的生活方式,也不断推动着科技创新。如今,人们打出的每一个电话、每一次网络连接、每一张相片、每一场电影,德州仪器的技术都蕴含其中。
他说:“现在的机器人和汽车中越来越多地使用各种集成电路,使其功能和安全性不断提升,同时大大提高了效率。”

以不变应万变底气何在?

德州仪器是一家历史悠久且一直保持领先的公司。近年来,遇到工业市场的调整周期,德州仪器采取了什么样的应对方式?
王运健表示,“我们不太关注市场上的波动和变化,因为市场起伏是一种常态。一直以来,我们关注的是客户的需求,提供更有性价比的产品和更稳定的供应、更好的设计资源、更快的新产品迭代。这是德州仪器能够稳健长期发展的重要原因。”
在他看来,德州仪器的底气来自于领先的制造和设计能力,以及能够覆盖足够广客户的创新技术和产品;特别是了解客户的需求,既看到其中的共性,也能看到其中的差异化,能够提前定义和布局更有竞争力的产品。
“此外,产品的广度保证了不会被一些单一市场的波动所影响。因为我们今天涉及所有跟电相关的领域,如果只是某一个行业好或不好,对整个公司并不会带来很大的影响。稳健、广泛的产品结构也是我们比较独特的地方。”它补充说。

为客户提供安全可靠的汽车电子产品

据王运健介绍,2022年,德州仪器的汽车业务在公司总营收中占比约为25%,是相当重要的组成部分。以此次进博会上联合发布新产品的德州仪器和中车电驱的合作为例,主要通过直供与客户更无缝、更紧密地合作。这样能够更清晰地看到客户的需求,保证客户的量产和交付时间,这是一个非常有竞争力的选项。
事实上,对于汽车电子来说,可靠性要求都比较高,德州仪器是怎样保证方案的安全性和可靠性呢?
他回应道,汽车电子需要满足ISO 26262的ASIL的各种要求,德州仪器针对行业需求不断升级产品来满足客户的需求。针对不同应用,比如B级车做到ASIL-B就能满足要求,有些车要求更高,运动控制中会做到ASIL-C,这方面德州仪器都有产品能够支持。
同时,德州仪器还会跟主流主机厂或Tier1合作开发产品,主要是从产品的硬件能力上支持这些需求,包括产品的互相备份、功能安全设计、FMEDA安全文档等。除此之外,德州仪器也会和客户探讨系统需要什么样的功能安全等级,再做合适的方案。因为不管是安全还是功能安全,更多的是从系统角度出发,而不是用一颗ASIL-C的芯片就能实现ASIL-C安全等级,所以从初期立项到软件开发都有相关的流程和规范,配合客户完成功能安全产品。



王运健提到,德州仪器的车规产品从芯片设计阶段就是根据车规要求做的,会考虑更多的安全性和可靠性,测试时也会按照车规流程进行。
在边缘算力方面,德州仪器的车用产品采用了32TOPS方案,可以支持12路摄像头输入,这是目前非常高的配置。“我认为,这已经足够满足更多摄像头的需求,而激光雷达和毫米波雷达的计算都是在各自的域控制器上完成的。”他说。
事实上,主机厂对芯片的需求是不一样的,汽车架构也在不断进化,如何满足主机厂的定制化需求呢?
他说,德州仪器能做的是,无论是整合式还是分区式、分域式,都对供电的要求越来越高,边缘计算能力越来越强。这两方面都是与客户合作中讨论得比较多的问题。如果是分布式系统,之间的通信会越来越多,包括不同域控制器的计算能力,以及每个域控制器上所需要的供电、信号采集等,这些都是德州仪器的机会。
“我们的产品都比较通用,包括供电的DC/DC、通信的高速SerDes或CAN以及以太网。我们都能提供底层的硬件产品。客户之所以选择我们的产品,是因为我们的核心优势就在于精度和实时性很高。”它说。
据他介绍,德州仪器不断迭代C2000TM已经是第三代产品,第四代也在开发,也在规划第五代产品。这意味着产品的成本竞争力越来越强,更具特色功能,比如集成一些模拟功能。相比之下,C2000TM最擅长的两个场景是OBC、DC/DC和电驱。

让机器人更精准、更智能、更安全、更绿色

现在,机器人行业面临的挑战包括:更精确、更智能、更安全、更绿色。针对这些挑战,德州仪器有不同的解决方案。
王运健介绍道,在更精确方面,很多机器人控制器会使用C2000TM,因为其高精度的PWM能够高精度地控制执行单元。
至于TI C2000TM和SitaraTM在电机控制和汽车方面哪个更具优势,他说,客户的需求决定不同的产品选择。在电机控制领域,C2000TM无疑是最有名气的产品,其特点是高精度PWM控制,高实时响应。因为电机控制涉及到电流环、位置环等环路计算,C2000TM有很大的优势。
基于Arm核的SitaraTM是更通用的产品。有些客户会把这两个产品结合起来,因为SitaraTM作为一个处理器,它能实现一些功能安全相关功能和一些通信功能。C2000TM则更专注于控制电机,它们相辅相成,可以放在一个系统里。
在更智能方面,在进博会上展示的基于TDA4的机械手臂具有更高的算力,基于开放的Arm核处理器的算力最高达到32TOPS,能够让机械手臂更快地感知并做出判断。



更安全和更智能关系密切,安全意味着能感知外部环境,使机器手臂不碰到人,不损坏东西。机器人中的毫米波雷达和其他感应芯片可以让机器手臂更智能地感知外部世界。
至于更绿色,主要是整机待机功耗,通过更高的电力转化效率,比如使用碳化硅器件来实现更高的开关频率、更高的转化效率,从而满足客户节能降耗的需求。
他提到,德州仪器的方案支持8轴机器人,实现了多轴同步。使用集成的芯片可以减少不同芯片之间的传输和响应时间。多核处理器之间通过内部高速通信总线进行数据交换,可以大幅提升系统的响应速度,还可以降低处理器之间的通信成本。
另外,德州仪器也有自己氮化镓产品,主要是集成在驱动芯片上。氮化镓上电的复杂度和时序相对比较复杂,如果控制不好,稳定性也比较差。德州仪器有很强的驱动技术,可以满足工业和消费类市场的需要。

展望汽车和机器人市场

王运健认为,汽车市场有很大的成长空间和机会。电动汽车行业对IC的需求数倍于传统汽车。德州仪器非常看重这个市场,也投入了很多精力和很多资源在深耕汽车市场。
机器人市场的增长没有汽车这么明显,但随着制造业的产业升级,协作机器人、服务机器人,还有很多不同定义的机器人,如无人机、自主物流小车等,增长空间很大。
“我们很看重这两个市场,制造升级、数字化技术、智能汽车升级,这些都是我们非常在意和持续发力的领域。”


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