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最新數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)大陸汽車保有量已經(jīng)達(dá)到2億輛！平均不到7人就有一輛汽車！而隨著5G技術(shù)步入我們的生活，更智能、更安全、更環(huán)保的新型汽車將使用更多的半導(dǎo)體器件，根據(jù)市場(chǎng)研究公司IC Insights的預(yù)測(cè)，到2021年，汽車電子將是六大主要半導(dǎo)體終端市場(chǎng)中成長(zhǎng)最強(qiáng)勁的應(yīng)用領(lǐng)域！IC Insights市場(chǎng)分析師指出，2018年汽車電子系統(tǒng)的銷售額預(yù)計(jì)將成長(zhǎng)7%，達(dá)到1,520億美元，2019年將再成長(zhǎng)6.3%，達(dá)到1,620億美元。該公司預(yù)計(jì)，從2017年到2021年，汽車電子系統(tǒng)銷售將以6.4%的復(fù)合年成長(zhǎng)率(CAGR)成長(zhǎng)，這個(gè)增速超過(guò)其他的主要電子系統(tǒng)類別。
而隨著ADAS、汽車信息娛樂(lè)、車載安全等需求增加，汽車中的半導(dǎo)體用量將不斷增加，而對(duì)于MCU、模擬IC以及特別是傳感器制造商來(lái)說(shuō)，汽車電子系統(tǒng)的成長(zhǎng)無(wú)疑是個(gè)好消息，預(yù)計(jì)汽車模擬IC銷售額將增長(zhǎng)14%！在眾多半導(dǎo)體廠商都在蜂擁進(jìn)入汽車電子領(lǐng)域時(shí)候，創(chuàng)新的技術(shù)無(wú)疑有很大勝算，作為硅谷里的創(chuàng)新典范，很多人熟悉ADI在通信、消費(fèi)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)如小米手環(huán)里的低功耗傳感器，通信測(cè)試設(shè)備中的AD/DA轉(zhuǎn)換器等，在汽車電子領(lǐng)域，ADI有哪些絕活呢？近日，ADI中國(guó)汽車電子事業(yè)部資深戰(zhàn)略與業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理陳晟 (Edward)就與中國(guó)媒體分享了ADI在汽車領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品。
ADI的汽車情
”其實(shí)ADI產(chǎn)品在汽車電子領(lǐng)域已經(jīng)有幾十年應(yīng)用歷史，我們的汽車業(yè)務(wù)最早起源于安全氣囊傳感器。在上世紀(jì)90年代以前，很多安全氣囊傳感器是非常原始，就類似于一個(gè)試管--留點(diǎn)空氣氣泡在里面，當(dāng)車子發(fā)生移動(dòng)碰撞的時(shí)候，氣泡挪到一端或另一端，就知道大概這個(gè)車子在往哪個(gè)方向做加速或減速，或者說(shuō)有劇烈的碰撞，通過(guò)這種很原始的方式來(lái)做判斷，是ADI第一次把半導(dǎo)體微機(jī)電技術(shù)應(yīng)用到了安全氣囊傳感器里。這是我們對(duì)整個(gè)汽車行業(yè)做出的一個(gè)巨大貢獻(xiàn)。“他強(qiáng)調(diào)，”這個(gè)可能大家不知道，因?yàn)榘踩珰饽掖蠹移匠６疾辉敢庖?jiàn)到，一般消費(fèi)者誒不關(guān)心其后面的技術(shù)。“
他表示未來(lái)汽車發(fā)展就是三個(gè)趨勢(shì)：更安全、更環(huán)保綠色、更智能。對(duì)應(yīng)于這三個(gè)大方向，有三個(gè)技術(shù)支撐，一個(gè)是自動(dòng)駕駛，一個(gè)智能駕駛艙，一個(gè)是汽車電氣化，ADI要做的是最基礎(chǔ)的工作，因?yàn)檫@些技術(shù)背后都需要高精度的傳感和測(cè)量，高精度傳感能夠把信號(hào)測(cè)量出來(lái)，然后轉(zhuǎn)換成計(jì)算能夠處理的信號(hào)，這實(shí)際上是“三化”背后一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)性工作。”可能很多人都知道人工智能這類數(shù)字技術(shù)，不過(guò)數(shù)字技術(shù)再牛，需要有很好的信號(hào)源，所以類似ADI這樣的公司及其技術(shù)是整個(gè)行業(yè)不可或缺的。“他強(qiáng)調(diào)。”隨著汽車電子化加劇，汽車上應(yīng)用的半導(dǎo)體器件價(jià)值水漲船高，機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)芯片價(jià)值未來(lái)會(huì)翻番，我認(rèn)為這個(gè)預(yù)測(cè)還保守了點(diǎn)，因?yàn)槲磥?lái)的自動(dòng)駕駛、電氣化里有很多非常不確定挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)需要半導(dǎo)體芯片提供相關(guān)的技術(shù)，配合系統(tǒng)集成商的軟件和系統(tǒng)方案才能夠解決這些挑戰(zhàn)，例如電池容量、續(xù)航里程的問(wèn)題。“
他表示ADI圍繞用戶的安全、成本和續(xù)航里程需提供解決方案，例如電動(dòng)車的續(xù)航里程問(wèn)題，大家可能覺(jué)得這僅僅和電池效率、利用率有關(guān)，其實(shí)里程還涉及很多其他問(wèn)題例如電機(jī)效率、車身自重等，因?yàn)檐囋捷p，同樣的能量驅(qū)動(dòng)距離就可以更長(zhǎng)。ADI汽車電子的主基調(diào)就是更智能化、小型化、輕量化。
ADI汽車電子主要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)介紹
實(shí)際上，ADI在汽車電池管理方面已經(jīng)有近22年歷史--在進(jìn)入新能源汽車賺之前，每輛傳統(tǒng)燃油車都需要一個(gè)鉛酸電池，其實(shí)它也需要強(qiáng)大的電池管理系統(tǒng)，尤其是鉛酸電池支持啟/停功能后，這個(gè)看似簡(jiǎn)單的功能需要非常強(qiáng)大的鉛酸電池管理，因?yàn)樗枰磸?fù)做充放電動(dòng)作，同時(shí)又要監(jiān)控鉛酸電池的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在這個(gè)市場(chǎng)上，ADI占據(jù)了很大份額。
此外，ADI收購(gòu)的凌力爾特（Linear）也在中國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)深耕了超過(guò)十年，現(xiàn)在大部分汽車都采用了ADI的鋰電池管理芯片。”這是非常驚人的數(shù)字，可以說(shuō)我們的BMS伴隨著中國(guó)新能源汽車發(fā)展的歷程，非常不容易。“陳晟強(qiáng)調(diào)，”我們的鋰電池管理已經(jīng)發(fā)展到第五代，目前在開(kāi)發(fā)第六代，這“五”代不僅是一個(gè)數(shù)字，背后更蘊(yùn)含了很深的意義，經(jīng)過(guò)這五代超過(guò)十年在中國(guó)市場(chǎng)的量產(chǎn)應(yīng)用，我們已經(jīng)積累了非常豐富的系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，能夠把這種系統(tǒng)上的需求帶到新品設(shè)計(jì)上去，幫助客戶解決很多實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)，我們?cè)诒镜氐膱F(tuán)隊(duì)，通過(guò)十年的摸爬滾打，也積累了很強(qiáng)的工程經(jīng)驗(yàn)，能跟客戶一起成長(zhǎng)。“
據(jù)悉，ADI第六代產(chǎn)品可能在未來(lái)一兩年內(nèi)面世，其實(shí)ADI最大的強(qiáng)項(xiàng)就在鋰電池的電池管理精度，據(jù)他介紹ADI的產(chǎn)品精度可以做得非常高，且能夠做到在長(zhǎng)達(dá)十年的使用過(guò)程中，把精度控制在非常小的波動(dòng)范圍內(nèi)，另外，無(wú)論什么復(fù)雜工況，如潮濕環(huán)境、干燥環(huán)境下它都能保持非常高的精度。
高精度有什么好處？高精度能讓車廠以及電池供應(yīng)商能夠大膽使用他們的電池容量，而不會(huì)因?yàn)榫炔粔蚨s手縮腳。其實(shí)就是在提高同樣電池、同樣容量的整車?yán)m(xù)航里程，他透露這里面有ADI一個(gè)非常強(qiáng)大的技術(shù)：Buried Zener--這是個(gè)非常穩(wěn)定的基準(zhǔn)源，能夠給客戶提供剛剛才講到的那些很精確的特性。
他還透露ADI一個(gè)創(chuàng)新技術(shù)--無(wú)線BMS，這是業(yè)內(nèi)的一個(gè)創(chuàng)舉。目前BMS系統(tǒng)需要大量線纜進(jìn)行連接，這些線纜增加了很多人工成本，還降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)還可能對(duì)系統(tǒng)可靠性的造成影響。無(wú)線BMS可以帶來(lái)很多好處是不但降低整車重量還提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，提升了系統(tǒng)可靠性。
ADI的隔離技術(shù)更是廣泛在汽車內(nèi)應(yīng)用，ADI的隔離方案在提供安全措施的同時(shí)，還能有效的讓信號(hào)高速通過(guò)相關(guān)隔離通道，ADI用半導(dǎo)體工藝把兩個(gè)變壓器線圈蝕刻在芯片里面，用它來(lái)做隔離，這是非常了不起的一項(xiàng)創(chuàng)舉。
ADI電機(jī)傳感器也在應(yīng)用在很多新能源汽車上，這類傳感器對(duì)精度要求很高，因?yàn)榫壬先魏我稽c(diǎn)點(diǎn)的偏差會(huì)導(dǎo)致輸出功率損失。
據(jù)他介紹，在座艙電子方面也大量應(yīng)用了ADI的創(chuàng)新技術(shù)，主要是音視頻類產(chǎn)品，如目前市面上絕大多數(shù)中高端豪華轎車?yán)锩娴臄?shù)字音響功放里都用了ADI的DSP處理器。另外一個(gè)就是音頻總線--A2B，”它本質(zhì)上就像高速公路的中心，上面可以連接很多站點(diǎn)，然后車子的信息流可以隨時(shí)上去，然后通過(guò)這個(gè)高速公路傳到任何一個(gè)想傳遞的節(jié)點(diǎn)中去。但是這個(gè)高速公路只有一根線，所以它的流量非常大，用一根線把車輛所有相關(guān)硬件全部連接在一起，讓他們互相之間可以任意地進(jìn)行通信，這就是A2B的概念。它帶來(lái)最關(guān)鍵的好處是什么？減重、降低成本，同時(shí)能大大降低整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。工程師非常喜歡，愛(ài)得不得了。“他解釋說(shuō)。
還有個(gè)技術(shù)是C2B，因?yàn)閿z像頭在車內(nèi)智能化這方面來(lái)講用量非常大，不管車外還是車內(nèi)的攝像頭用量非常大，與A2B類似用一根普通線能夠把兩個(gè)攝像頭單元跟后面的處理器能夠連接在一起。
他表示未來(lái)新能源汽車會(huì)有一個(gè)模擬引擎聲效的需求，主要是基于安全的考慮，因?yàn)樾履茉窜囂察o。美國(guó)的法規(guī)要求在純電動(dòng)汽車上必須要有外放的喇叭，播放不同的聲音來(lái)提醒路人；另外也有用戶希望體驗(yàn)到法拉利或保時(shí)捷引擎的轟鳴聲，此外還有車內(nèi)卡拉OK的需求等，這些都可以由ADI音頻DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)。
還有我們目前熟悉的飛行時(shí)間（TOF）技術(shù)，今年智能手機(jī)會(huì)大量采用這個(gè)技術(shù)用于3D人臉解鎖，現(xiàn)在汽車也會(huì)應(yīng)用這個(gè)技術(shù)通過(guò)刷臉進(jìn)入車子。
”未來(lái)在車內(nèi)還有更多需要識(shí)別的內(nèi)容，如購(gòu)物或其他的一些體驗(yàn)也需要刷臉，此外，類似手勢(shì)識(shí)別、手勢(shì)控制以及駕駛員的一些監(jiān)控都可以用TOF來(lái)實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于目前最熱門的自動(dòng)駕駛，陳晟表示ADI的汽車電子歷史就是一部安全自動(dòng)駕駛歷史，要安全自動(dòng)駕駛就需要更快的反應(yīng)速度、更精確的感知能力，而這正是ADI所擅長(zhǎng)的。
他認(rèn)為未來(lái)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域?qū)⒋罅繎?yīng)用融合技術(shù)---單靠一種技術(shù)很難完成未來(lái)自動(dòng)駕駛的平臺(tái)，因?yàn)槊總€(gè)技術(shù)都有一些短板，需要在一起互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，完成一個(gè)完整的拼圖，這樣才能給自動(dòng)駕駛更多的輸入量，讓它能夠有盡量準(zhǔn)確的判斷，這就是融合的目的。未來(lái)可能有其他的技術(shù)在一起來(lái)共同完成自動(dòng)駕駛。
要融合什么？第一個(gè)就是攝像頭，第二個(gè)是IMU（慣性導(dǎo)航單元），此外是激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及超聲波雷達(dá)等，這些技術(shù)融合在一起，通過(guò)一個(gè)非常強(qiáng)大的處理單元才能夠完成未來(lái)自動(dòng)駕駛的功能。
他說(shuō)ADI在近兩年前發(fā)布了一個(gè)概念叫Drive360，就是360度自動(dòng)駕駛，強(qiáng)調(diào)ADI在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域能提供異常強(qiáng)大的環(huán)境感知力。那是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？有哪些方案呢？一是毫米波雷達(dá)，因?yàn)锳DI在信號(hào)數(shù)據(jù)上面一直很擅長(zhǎng)，在毫米雷達(dá)領(lǐng)域，包括24G、77G、79G這些雷達(dá)頻段ADI都有產(chǎn)品能夠覆蓋。二是激光雷達(dá)，ADI正在研發(fā)全固態(tài)激光雷達(dá)的產(chǎn)品和方案。三是高性能的IMU產(chǎn)品，其實(shí)相當(dāng)一部分自動(dòng)駕駛的應(yīng)用實(shí)際上是把更高端、更高級(jí)的一些行業(yè)的需求適當(dāng)?shù)慕档秃笱苌舍槍?duì)自動(dòng)駕駛的IMU。
而每輛汽車不可或缺的就是電源系統(tǒng)，供電能力不足或有問(wèn)題，就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，而ADI Power by Linear的產(chǎn)品能夠提供非常好的技術(shù)給到這些系統(tǒng)?？傊瓵DI有非常多的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用到汽車電子系統(tǒng)里。
