德州仪器如何助力中国客户，设计下一代电动汽车

汽车产业是国民经济战略性，支柱性的产业，是衡量一个国家制造业综合实力的重要指标，目前汽车产业约占我国GDP的10%。作为产业链中价值较高的部分，汽车电子已成为全世界抢占市场份额的关键。

我国汽车电子行业发展迅速，2022年我国汽车电子行业销售收入10206.5亿元，出口金额658.1亿元。

随着汽车电子技术不断发展，半导体在汽车上的应用场景和应用数量越来越多，对芯片厂商来说，汽车电子是新一轮竞争高地。德州仪器（TI）在进博会上，分享了在汽车领域的布局，并与德赛西威、经纬恒润、中车电驱联合发布汽车电子新产品。

为四大细分领域提供智驾体验

“汽车电气化、智能化和网联化的进程给行业带来了新的挑战和机会，德州仪器凭借在汽车领域积累了数十年的经验，通过模拟和嵌入式创新技术助力实现更安全、更智能的汽车系统。目前，我们已经拥有超过 7,000 种车规级产品，并且在不断加强新产品推进的速度，全方位覆盖汽车电子系统的各个领域，以及时地回应市场趋势和需求，帮助打造更加安全、高效且互联的驾驶体验。”德州仪器中国区汽车电子 Tier 1 事业部总经理沈颖洁如是说。

在电气化、智能化及网联化的市场发展趋势指引下，德州仪器把汽车电子应用划分为四个不同的细分领域：混合动力（HEV）/电动（EV）动力总成系统、高级驾驶辅助系统、车身电子装置和照明系统、信息娱乐系统。

• 动力总成系统：作为电动汽车的“心脏”，挑战其一在于成本和续航里程，德州仪器在高压电源、工业和汽车设计方面的专业知识能满足客户跨系统设计要求，也可以设计出更具安全，且续航里程更长的电动汽车动力系统；挑战其二在安全性上，德州仪器可利用耐瞬态高压和热插拔事件的高性能器件提高系统可靠性，同时保持电磁兼容性，此外德州仪器在功能安全上拥有完整的设计文档和设计资源，可助力工程师简化安全认证流程。

• 高级驾驶辅助系统：顾名思义，该系统的目标是希望帮助减少人为的错误，实现更加智能化、自动化、安全的驾驶体验。德州仪器拥有一系列设计方案，能为客户提供完整的设计方案，德州仪器的工程师已为这些系统创造了各种参考设计，可以帮助客户系统工程师更快和更便捷地选择合适的元器件、配置，满足更加自适应和特定的ADAS系统的设计要求。

• 车身电子装置和照明系统：该系统为驾驶员、乘客、甚至车外人员提供了舒适度和便利性，德州仪器可提供专业技术，帮助满足车身电子装置和照明系统不断变化的设计需求，为汽车照明系统提供更智能、更低功耗且更高效率的解决方案，提高产品的可靠性、工作效率，防止产品过热，从而延长整个照明系统的寿命。

• 信息娱乐系统：该系统与驾驶体验息息相关。德州仪器的创新技术不仅让驾驶员可以体验更互联的娱乐系统，也保持了对道路安全的关注，为车外的行人和道路安全部分提供设计和应用案例，可以更快地满足国际标准化组织 (ISO) 26262 要求，并达到汽车安全完整性等级 ASIL D。通过汽车互联以及信息娱乐系统，包括数字驾驶舱、抬头显示和高端音响领域的创新产品和解决方案，提供与消费类电子产品相媲美的声音和显示质量，打造出色的车载体验。

为汽车注入模拟和嵌入式创新技术

德州仪器如何从具体产品上，为汽车系统提供转型动力？在沈颖洁的介绍中，主要分为四个方面：

第一，借助感知、通信和处理技术，使每辆汽车具备智能安全性能。

感应方面，包括毫米波雷达方案、激光雷达方案、摄像头方案等。其中，德州仪器新推出的单芯片AWR2944毫米波雷达和目前同类雷达产品相比，可把整个雷达系统尺寸减少30%，分辨率相较前代产品提升33%，整套系统为雷达的整个模块和系统提供了更宽的FOV，包括检测的分辨率。

通信方面，随着车辆对于外部瞬时识别和瞬时响应要求提高，业界对于通信传输速率要求变得越来越高，对数据吞吐量的要求也在不断增加，数据需要从现在的摄像头包括各个感知的模块，以高速信号链的方式传递给处理器。德州仪器提供FPD-Link™加串解串产品，能够最大程度上满足自动驾驶系统对于数据吞吐量不断提高的需求。另一方面，车载网络也在不断升级，高速信号包括高速数据、以太网 PHY、串行器/解串器在一起，也满足了整个车载高速通信的需求。

处理方面，德州仪器在汽车处理器产品上已积累超过25年经验，汽车娱乐领域有超过20年经验，ADAS领域超过15年经验。比如TI基于Jacinto™架构的TDA4x处理器提高了对汽车周围环境的感知，并加速了软件定义汽车中的数据共享，可以实时高效地管理多级计算，同时减少耗电的内存传输，能够帮助整个汽车的自动驾驶系统实现性能和成本的优化。

第二，通过更智能的电池管理系统（包括电池监视器、高压技术和MCU），推动电气化发展。

德州仪器的BQ79718-Q1 电芯监测器和 BQ79731-Q1 电池包监测器在测量电池电压、电流和温度方面提供出色的可靠性、精度和分辨率，可有效确定车辆的真实续航里程、延长电池包的整体寿命并提高其安全性。这对提高电动汽车的普及率有着非常重要的作用。此外，德州仪器在整个电池管理系统中，也有完整的高级诊断和早期检测。

对于电池监测器来说，AM263P系列的处理器产品是最好的搭档。它支持AI的分析软件，助力实现在充电状态和健康状态的预测性分析，并提高整个电池监控的准确度，从而影响电池使用寿命及电池续航里程。

除此之外，德州仪器在车载充电器、直流/直流的变换器方面有完整的解决方案，它对电动汽车安全性、续航里程、提高充电速度至关重要。

第三，使用传感器、处理器、FPD-Link™和以太网，设计面向当今和未来的车辆架构。

过去，分布式处理器架构是主流，而现在更多则是域控的概念。在汽车电气化、智能化和网联化发展趋势下，车辆架构在不断更新。在车辆架构更新过程中，芯片创新及芯片技术扮演着非常重要角色。

第四，通过软件定义的车辆与传感器、配电、处理和数据通信建立连接。

一方面，基于区域架构和卫星架构，提供创新技术和产品，从连接接口到电源管理的器件，到整套解决方案；另一方面，变革配电架构系统，现在越来越多的电子保险丝融入到了德州仪器的域控中，并在处理和数据通信上升级了许多能力。

与德赛西威联合发布行泊一体域控制器

“德赛西威是一家于1986年在广东惠州成立的公司，深耕汽车电子领域已有37年历史，并在2017年上市。”惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司共享技术研发总监赵振峰这样介绍道。

德赛西威发展分为三个阶段：第一阶段（1986年~2001年）德赛西威提供人员、厂房成立合资公司，沉淀先进制造及自主开发；第二阶段（2001年~2010年）被西门子收购，彼时更名为西门子威迪欧，并威构建了项目、研发、质量管理及人才培养体系，丰富了项目开发经验；第三阶段（2010年至今）德赛集团收购外方股份，公司更名为“德赛西威”, 在海外先后成立新加坡、欧洲、日本和美国子公司，成功IPO登陆A股过程中，整体战略开始聚焦智能化产品和国际化布局。

德赛西威与TI的新品内部代号为IPU02，其中德赛西威 IPU02 Pro 行泊一体域控制器使用了TI Jacinto™最新一代J7处理器TDA4VM和来自Sitara™最新发布的AM62A处理器。

IPU02 Pro采用德州仪器多核异构架构，内置 MCU 和多个硬件加速器，主要应用于高速场景下的NOA (Navigate on Autopilot)，帮助车厂在极低算力的硬件成本下，实现高速NOA 的解决方案。

此次合作综合采纳了德州仪器的一系列技术亮点，比如TDA4VM内置双核A72, AM62A内置四核A53，综合CPU算力达到31.8KDMIPS，AI算力达到10TOPS；内置高性能ISP与GPU，同时满足超过6路2M摄像头的AI图像处理与画面渲染要求。

如果一个产品是水冷方案的话就会局限产品的应用，德赛西威通过极致的优化，减少了产品的功耗，可以做到自然散热功能，扩大其市场应用。

对高速NOA而言，行业都有其痛点。从QCT方面来讲，德赛西威结合德州仪器本身产品质量，加之德赛西威的高效产品设计质量，来保证产品质量（Q）；德赛西威通过极低的产品价格解决客户需求（C）问题；德赛西威联合TI相关技术团队，结合德赛西威研发，完成对应解决方案，实现技术（T）落地。

“德州仪器在德赛西威成立之初即与之合作，目前双方已经建立了长达 35 年的合作关系。”根据沈颖洁的介绍，双方合作领域包括智能座舱、车载显示屏、智能驾驶控制器、毫米波雷达及蓝牙数字钥匙等。

从产品上来看，德赛西威从 Jacinto™ 6 系列开始就与德州仪器在处理器方面开启合作，基于 J6 开发的环视以及泊车辅助系统已达到百万级别出货量。

2021年，德州仪器与德赛西威在全球范围内率先发布基于Jacinto™ 7 的首个产品 TDA4VM 处理器所开发的智能驾驶辅助域控制器，在双方合作下顺利拿到国内首张车辆域控制器功能安全 ASIL D 产品认证证书。

今年4月，德州仪器与德赛西威在 AM62A 研发之初，即展开了前视摄像头产品的深度合作开发。

此次进博会发布的IPU02意味着双方合作进一步创新和深化。

德赛西威 IPU02 Pro 行泊一体域控制器采用了德州仪器 Jacinto最新一代 J7 处理器 TDA4VM 处理器和来自 Sitara最新发布的 AM62A 处理器。

TDA4VM 处理器系列基于不断发展的Jacinto™ 7 架构以及德州仪器在 ADAS处理器市场上十多年的先进地位所积累的广泛市场知识而构建，面向 ADAS 和自动驾驶车辆应用。TDA4VM 以业界卓越的功耗/性能比为传统，通过深度学习算法提供高性能计算，能够使支持集中式 ECU 或独立传感器中多种传感器模式的高级汽车平台实现可扩展性和更低的成本。

AM62A处理器系列是Sitara™汽车级异构Arm®处理器系列的扩展，具有嵌入式深度学习、视频和视觉处理加速、显示接口和广泛的汽车外设。AM62A 专为一系列成本敏感型汽车应用（包括驾驶员和车内监控系统与下一代电子后视镜）而构建。AM62A对成本进行了优系统集成度，可实现系统级的低功耗性和更低的成本。

值得一提的是，德赛西威与德州仪器目前在产品线的合作有很多，不仅仅是在SoC。首先，以德赛西威事业部为例，与德州仪器在雷达产品上都有合作。其次，在技术支持上，双方之间有很好的默契推动产品，相当于是以最快的速度，把最好的、最有竞争力的产品推向市场。

与经纬恒润联合发布三大产品

“经纬恒润成立于 2003 年，在第五届进博会时，经纬恒润与德州仪器一起发布了DLP产品。今年则是感知内后视镜、4D 毫米波雷达和行泊自动驾驶域控制器。” 经纬恒润智能座舱事业部负责人成一诺如是说。

智能感知内后视镜方面，经纬恒润把德州仪器基于TDA4进行了性能优化和剪裁的一颗很高性能的SoC——AM62A，集成在了智能后视镜里面，形成了智能感知的终端。

整个SoC内包含ISP、NPU、CPU，同时后视镜内部内嵌屏下500万相机进行舱内感知。该产品不但具有智驾内DMS功能，还拥有140度的FOV，不仅能够进行儿童、物品遗留监测，还能进行视频会议等工作。

经纬恒润和德州仪器一起做了很多技术攻关。比如，此前大多SoC图像处理技术只能进行可见光三色（RGB）图像处理。经纬恒润和德州仪器的研发团队一起从底层的芯片逻辑，从数据流、不同的硬核，到上面图片处理的Pipeline做了整体性能优化。不但能进行RGB的图像处理，还能进行IR双模的视频感知。

中国人不太喜欢被摄像头的“注视感”，也就是我们所说的“镜头恐惧症”。所以经纬恒润将摄像头藏在了后视镜里面。此外，经纬恒润在后视镜内放了一颗德州仪器最新的SoC，能够自己开发图像处理技术，不需要再加单独的ISP芯片，具备很高的性能和整体的性价比。

对视频会议而言，AI功能对算力要求很高。经纬恒润可将一些AI算力和图像处理能力放在终端，这是极具特色的新产品。

基于同样的AM62X平台，经纬恒润还进行了电子外后视镜的开发。产品支持250万到300万像素的相机，同时摄像头不需要额外配备ISP芯片，可在VPaC模块里进行图像处理。

成一诺强调，正因AM62A有不同选型，所以能给到很多性能和性价比的综合考量。“我们可以基于是否需要识别侧后方来车，是否需要AI功能，以及需要多大的NPU，来进行定制化的选择和开发。”

电子外后视镜最大的亮点就是利用AM62A不但能省一个ISP芯片，同时还可对侧后方来车还可以和智能驾驶的数据流转和通信，只需一个传感器及整体跟平的串行器和解串器就可以完成整个链路的设计。当然德州仪器也有自己的串行器和解串器产品，可提供一整套的解决方案。

经纬恒润把这颗芯片用到了极致。一方面，目前HDR动态范围可达140~160度，在夜间低光照情况下它也会有很好的感光状态以及非常高的动态范围；另一方面，可利用AM62A强大的NPU功能，不仅实现了画面自适应，还可基于视频的画面状态，通过NPU图像处理和AI算法，看是否需要在摄像头端进行加热、除霜和除雾。

4D毫米波雷达方面，经纬恒润选择了德州仪器的AWR2944方案。这款雷达产品既可以隐藏式安装，也可以开放式安装，也进行了前雷达、角雷达共平台设计，这样能带给车企更多的选择。

目前该产品有效的探测距离能力能够提升50%以上，水平探测性能能够提升100%，俯仰的性能提升100%，还提升了智能抗干扰性能。在与德州仪器一起努力下，该项目已经推广到海外重点的项目和中国的车企。

行泊域控制器方面，拥有行车、泊车和L2泊车等各种功能。相比于座舱产品，智驾算力要求更高，性能要求也会更高。目前，双TDA4AM版本的产品已在哪吒合众项目上进行了量产，其中硬件、软件和中间件都是经纬恒润在开发的。

“今年是我们连续第二年与经纬恒润借助进博会开展新品联合发布。自经纬恒润 2003 年成立之初，我们双方就已经建立合作关系，至今已有 19 年。”根据沈颖洁的介绍，作为经纬恒润的主要供应商，德州仪器为经纬恒润在中国市场的发展和增长提供了丰富的产品组合。

双方在抬头显示、雷达、智能驾驶域控制器和后视镜一体机以车身电子、HEV/EV和车载信息娱乐等多领域有着紧密合作。具体应用包括后视镜一体机 DMS/OMS、车身电机和域控制器、电动座椅、汽车门禁和安全系统、动力转向、汽车增强现实抬头显示、远程信息处理与网关、ADAS 域控制器和雷达等。

此次经纬恒润带来的智能感知内后视镜、4D 毫米波雷达和行泊自动驾驶域控制器产品分别采用了德州仪器 Jacinto™、Sitara™ 和 Radar 技术在智能座舱、自动驾驶等领域的产品。

德州仪器 Jacinto™ 7 系列产品为用户提供了单芯片 0~32T 的算力，拥有高可拓展性，其强信息安全的技术优势能够加速 ADAS 技术的大众化和普及化。德州仪器 AM62A 系列 MPU 可支持 2TOPS，拥有低功耗和高性价比等特点，同时内置 ISP 且支持多路摄像头输入。德州仪器 AWR2944 汽车毫米波雷达传感器在助力客户实现尺寸减小的同时，能够提升系统分辨率，大幅度提升车辆的感知能力和安全性。

与中车电驱联合发布电机控制器主控平台

“中车电驱这个名字大家可能不是很熟悉，但我们在新能源产业已经有很长的历史了。” 湖南中车时代电驱科技有限公司研发部长李靖表示，株洲所成立汽车电驱的项目组要追溯到2022年，而湖南中车时代电驱科技有限公司正式成立则在2023年8月，公司成立也就两个多月的时间。

新产品方面，电机控制器的主控平台采用了德州仪器的TMS320F280039作为主控芯片，专门为A00级以及A级别车打造，覆盖40kW~170kW动力范围。

该控制器包括三个特点：第一，布板紧凑，可以用很小板面积来覆盖电驱所需功能；第二，符合ASIL-B的标准，为ASIL-B产品提供了很好基础；第三，市场竞争激烈，产品使用硬件功能较少，性价很高。

TMS320F280039芯片为中车驱动解决了两个痛点。首先，电机位置识别是电机控制很重要的部分，此前多用硬件进行位置识别，这款芯片很重要的特性就是CLA，可以应用软件解码功能将位置识别出来，加上这款芯片对三角函数进行了大量的优化，加快了中车电驱电机位置的解码速率。

其次，中车电驱接到了客户一个要求，必须要有2路CANFD通讯，但当前的MCU只能支持1路CANFD。如果采用另外一款芯片支持CANFD，时间是来不及的。

在德州仪器推荐下，中车电驱采用了TCAN4550，它可以通过外挂TI TCAN4550增加一路CANFD通讯，并支持特定顿唤醒。“德州仪器的FAE也给予了中车电驱极大支持，协助我们在两周内完成TCAN4550的调试，满足客户对产品的日程要求。” 李靖这样介绍到。

“德州仪器与中车株洲电力机车研究所及其下子公司中车时代电气合作已逾 15 年。中车时代电气也是本次我们的合作方中车电驱的母公司。” 德州仪器中国华南区总经理王运健表示，双方合作领域涉及轨道交通、新能源装备、汽车与工业三大产业集群，覆盖轨道交通、新能源发电、汽车电驱、工业电气、海工装备等多个领域。

中车株洲电力机车研究所作为中国轨道交通设备制造商，是轨道交通和电动汽车等市场的领导企业。2008年，南车时代电气-德州仪器DSP联合实验室成立；2016年，宁波中车时代-德州仪器联合实验室成立；同年，双方开启了定制DSP C6652在铁路牵引控制器上的合作；2021年，双方开启了新一代F280039在电驱上的应用合作。

根据王运健介绍，中车电驱电机控制器主控平台采用了德州仪器 TMS320F280039-Q1 微控制器产品。作为 TI C2000™ 产品系列的一员，TI TMS320F280039-Q1 产品集成了可靠稳定的旋变软解码方案，可提升系统稳定性和可靠性，大幅节约成本，能够为客户提供具有市场竞争力的电驱方案。

此外，该产品凭借 TI C2000™ 高性能电机控制算法，拥有丰富的外设资源以及良好的生态系统，已经广泛地应用于客户，并可成熟地应用于各种市场中的解决方案。

写在最后

事实上，中国对于开发速度的要求是非常快的，另外性能同样是中国客户追求的重要指标，德州仪器一直以来希望通过其支持、创新技术和产品能够带来给客户价值。

中国市场一直是德州仪器非常重视的市场之一，德州仪器在中国市场有着非常全面的销售，加上技术支持的整个服务网络。希望通过对于中国本土汽车企业的支持，能够让中国的汽车市场更快地发展。