德州儀器在七大領域助力中國企業打好“芯”基礎

　　【儀表網 儀表企業】一直以來，德州儀器 (TI) 都非常重視中國市場。從1986年在國內建立第一間辦公室，德州儀器已在中國市場耕耘了35年。在七大領域，德州儀器與中國的諸多企業已經開展了深入緊密的合作，通過更智能、更創新、更可靠、更具經濟性的產品和解決方案。
 

　　一、5G基建：創建更低延遲和更高效的5G系統
 

　　5G是新型信息基礎設施的基石，有望實現更低延遲和更高數據速率并帶來新的應用。TI的先進射頻無線電和中頻采樣技術以及系統專業知識，可以幫助客戶設計有源天線系統、遠程無線電單元和其他系統，以符合新的5G要求并滿足不斷增長的數據傳輸和存儲需求。此外，TI的無橋PFC拓撲、GaN電源產品和接口IC，有助于創建更加可靠、節能且經濟高效的商用通信電源整流器。
 

　　二、大數據中心：打造更可靠和更高效的未來數據中心
 

　　新基建時代，建設大數據中心已經成為大勢所趨，大數據中心正在向集約化，超大型演變。穩定可靠的電源供應能力，成為數據中心建設中的一大痛點。特別是在狹小空間內，實現像ASIC、CPU、FPGA等各類處理器低至0.6-0.8 伏的核心電壓與50-800安培超高電流高穩定性供電系統設計，非常具有挑戰性，需要高可靠性電源的和高效DC/DC轉換解決方案來實現。
 

　　在提升功率密度和縮小產品體積上，從TI新一代600 V GaN FET上可管中窺豹。與現有解決方案相比，快速切換的2.2MHz集成柵極驅動器可幫助工程師實現功率密度翻倍，達到99%的效率并將功率磁性器件尺寸縮小59%。
 

　　TI的器件可在注重低損耗和減小電路板空間AC/DC供電應用中實現更高的效率和功率密度，如超大規模的企業計算平臺以及5G電信整流器等。此外，TI還幫助客戶以更低成本支持PCIe第4代和第5代協議，通過先進的信號調節器件將信號發送得更遠并降低設計復雜性。
 

　　三、人工智能 (AI)：解鎖邊緣AI的無限可能
 

　　信息基礎設施中不斷發展的互聯系統，例如智能工廠、智能家居、醫療服務和高級駕駛輔助系統(ADAS)，需要依靠人工智能 (AI) 來適應不斷變化的情況或環境。AI為機器人和汽車系統的感知應用提供了全新的功能，這些功能利用機器視覺、邊緣計算和傳感器融合技術快速感應和處理數據，并將數據傳輸到系統的其余部分。而滿足新基建需求的邊緣計算專用芯片應該具有芯片集成度高、易于開發、異構計算結構、計算性能強等特點。其實AI和數據中心這兩大新基建領域，對數據加速的性能要求是相似的。
 

　　TI的嵌入式處理產品系列包括支持邊緣計算的器件，適用于本地化決策、機器學習并可以輕松部署的實時網絡。TI模擬產品系列廣泛適用于支持AI技術的應用，通過使智能家居應用實現低功耗，使醫療、電機驅動和智能工廠應用實現高集成度、高信號完整性和高效率。
 

　　四、工業互聯網：實現具有先進感應和控制功能的實時通信
 

　　隨著近幾年工業互聯網在國內的不斷發展。智能工廠自動化和無人化管理需要精確、強大的感應技術。TI基于CMOS的SoC解決方案可以輕松地開發雷達技術，可幫助智能工廠設計人員部署智能機器人手臂、協作式的機器人系統和無人化工廠管理。在控制器方面，依靠TI Jacinto SoC TDA4x平臺，該平臺具有集成的A72 CPU、R5 MCU、多核DSP和機器學習加速器 (MMA)、通用CNN和預測性維護功能，可在低功耗的情況下發揮實時性能，實現高計算吞吐量。此外，客戶可在TI高效的深度學習處理器(例如TDA4VM)上部署訓練有素的網絡模型，支持使用得到行業標準支持的運行引擎。在網絡通信方面，TI產品支持廣泛的工業通信標準 -- 從串行接口 (IO-Link、CAN、RS-485) 到工業以太網以及諸如具備時效性的網絡體系 (TSN) 和單對以太網 (SPE) 等新技術。這種支持使設計師能夠擁有更高的連通性和可擴展性，以滿足當前行業趨勢的需求。
 

　　五、特高壓：建立更高效、更可靠的高壓交流和直流輸電系統
 

　　電力是新基建的共同上游，不管是5G、大數據中心、工業互聯網還是新能源汽車充電樁，這些技術的建設和運行都離不開電力網絡。TI的模擬和嵌入式處理產品和系統專業知識可幫助客戶設計多種解決方案，實現從電源到終端用戶遠距離輸送的情況下更有效地管理、測量和監控電力系統。TI的半導體用于設計多級可堆疊轉換器，從而高效管理kV電源軌并實現實時系統保護和控制，還可通過更智能的操作減少系統停機時間，從而幫助提高系統效率和穩健性。此外，使用TI的微處理器和無線解決方案可以添加智能功能，客戶可對故障進行早期預測、實現自動檢查和自我修復操作。
 

　　六、新能源汽車充電樁：開啟更快速、更安全且更智能的電動汽車充電
 

　　2019年末，工信部發布《新能源汽車產業發展規劃(2021~2035)》(征求意見稿)，預計到2030年，我國新能源汽車保有量將達到6420萬輛。隨著中國電動汽車市場的發展，尤其是新基建政策帶來的便利，充電樁的應用迅速增加。根據車樁比1:1的建設目標，未來10年，我國充電樁建設仍然存在6300萬臺的缺口，預計將形成超過10000億元的充電樁基礎設施建設市場。大功率充電樁是新能源汽車配套基礎設施的必然發展趨勢，但功率提高帶來的問題是充電樁尺寸增大、熱管理等問題，因此要兼顧充電樁尺寸、效率和功率，而提高功率器件的開關頻率就非常關鍵。
 

　　近年來，半導體技術的進步讓功率MOSFET器件開關頻率得到快速有效提升，直流充電器中的電源模塊越來越高效，如今的轉換器能夠在更高的電壓下工作，從而減少所需功率傳輸的電流量。減少的電流將直接轉化為更少的銅使用量和更低的I2R(銅損耗)，從而提高轉換器的效率。
 

　　此外，SiC、IGBT和GaN的開關使轉換器速度更快，從而設計出更小的磁性元件并減少冷卻需求，同時減小了外形尺寸并提高了功率密度。先進的復雜多層拓撲(ANPC、相移DAB)使廠商可以利用更高的直流母線電壓和更快的開關轉換器優勢，進而得以帶來充電樁充電速率的提升。
 

　　七、城際高速鐵路和城際軌道交通：構建更智能的交通系統
 

　　智能交通系統需要滿足先進的通信、智能化和功能安全性要求，這些都可以利用TI豐富的模擬和嵌入式處理產品系列和系統設計專業知識來實現，實現旅客和貨物更快、更高效的城際運輸。TI的高性能數據轉換器、電源管理和嵌入式處理產品，包括創新型感應和無線產品，將幫助客戶設計可靠的互聯系統，從而實現向智慧城市的轉型。