最新數(shù)據(jù)顯示,中國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)市場研究公司IC Insights的預(yù)測,到2021年,汽車電子將是六大主要半導(dǎo)體終端市場中成長最強(qiáng)勁的應(yīng)用領(lǐng)域!IC Insights市場分析師指出,2018年汽車電子系統(tǒng)的銷售額預(yù)計(jì)將成長7%,達(dá)到1,520億美元,2019年將再成長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)合年成長率(CAGR)成長,這個(gè)增速超過其他的主要電子系統(tǒng)類別。
而隨著ADAS、汽車信息娛樂、車載安全等需求增加,汽車中的半導(dǎo)體用量將不斷增加,而對于MCU、模擬IC以及特別是傳感器制造商來說,汽車電子系統(tǒng)的成長無疑是個(gè)好消息,預(yù)計(jì)汽車模擬IC銷售額將增長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,或者說有劇烈的碰撞,通過這種很原始的方式來做判斷,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疾辉敢庖姷剑话阆M(fèi)者誒不關(guān)心其后面的技術(shù)。“
他表示未來汽車發(fā)展就是三個(gè)趨勢:更安全、更環(huán)保綠色、更智能。對應(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量,高精度傳感能夠把信號測量出來,然后轉(zhuǎn)換成計(jì)算能夠處理的信號,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),不過數(shù)字技術(shù)再牛,需要有很好的信號源,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)測芯片價(jià)值未來會翻番,我認(rèn)為這個(gè)預(yù)測還保守了點(diǎn),因?yàn)槲磥淼淖詣玉{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,例如電動車的續(xù)航里程問題,大家可能覺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)動距離就可以更長。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)市場上,ADI占據(jù)了很大份額。
此外,ADI收購的凌力爾特(Linear)也在中國市場已經(jīng)深耕了超過十年,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,可以說我們的BMS伴隨著中國新能源汽車發(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)過這五代超過十年在中國市場的量產(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)際問題。同時(shí),我們在本地的團(tuán)隊(duì),通過十年的摸爬滾打,也積累了很強(qiáng)的工程經(jīng)驗(yàn),能跟客戶一起成長。“
據(jù)悉,ADI第六代產(chǎn)品可能在未來一兩年內(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,且能夠做到在長達(dá)十年的使用過程中,把精度控制在非常小的波動范圍內(nèi),另外,無論什么復(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,還降低了勞動生產(chǎn)率,同時(shí)還可能對系統(tǒng)可靠性的造成影響。無線BMS可以帶來很多好處是不但降低整車重量還提高了勞動生產(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),還能有效的讓信號高速通過相關(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,這類傳感器對精度要求很高,因?yàn)榫壬先魏我稽c(diǎn)點(diǎn)的偏差會導(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,愛得不得了。“他解釋說。
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。
他表示未來新能源汽車會有一個(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。美國的法規(guī)要求在純電動汽車上必須要有外放的喇叭,播放不同的聲音來提醒路人;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)會大量采用這個(gè)技術(shù)用于3D人臉解鎖,現(xiàn)在汽車也會應(yīng)用這個(gè)技術(shù)通過刷臉進(jìn)入車子。
”未來在車內(nèi)還有更多需要識別的內(nèi)容,如購物或其他的一些體驗(yàn)也需要刷臉,此外,類似手勢識別、手勢控制以及駕駛員的一些監(jiān)控都可以用TOF來實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于目前最熱門的自動駕駛,陳晟表示ADI的汽車電子歷史就是一部安全自動駕駛歷史,要安全自動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所擅長的。
他認(rèn)為未來在自動駕駛領(lǐng)域?qū)⒋罅繎?yīng)用融合技術(shù)---單靠一種技術(shù)很難完成未來自動駕駛的平臺,因?yàn)槊總€(gè)技術(shù)都有一些短板,需要在一起互相取長補(bǔ)短,完成一個(gè)完整的拼圖,這樣才能給自動駕駛更多的輸入量,讓它能夠有盡量準(zhǔn)確的判斷,這就是融合的目的。未來可能有其他的技術(shù)在一起來共同完成自動駕駛。
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,通過一個(gè)非常強(qiáng)大的處理單元才能夠完成未來自動駕駛的功能。
他說ADI在近兩年前發(fā)布了一個(gè)概念叫Drive360,就是360度自動駕駛,強(qiáng)調(diào)ADI在自動駕駛領(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在信號數(shù)據(jù)上面一直很擅長,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)一部分自動駕駛的應(yīng)用實(shí)際上是把更高端、更高級的一些行業(yè)的需求適當(dāng)?shù)慕档秃笱苌舍槍ψ詣玉{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題,就會影響整個(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。