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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，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)的成長無疑是個好消息，預(yù)計汽車模擬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)生移動碰撞的時候，氣泡挪到一端或另一端，就知道大概這個車子在往哪個方向做加速或減速，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。這是我們對整個汽車行業(yè)做出的一個巨大貢獻(xiàn)。“他強(qiáng)調(diào)，”這個可能大家不知道，因?yàn)榘踩珰饽掖蠹移匠６疾辉敢庖姷?，一般消費(fèi)者誒不關(guān)心其后面的技術(shù)。“
他表示未來汽車發(fā)展就是三個趨勢：更安全、更環(huán)保綠色、更智能。對應(yīng)于這三個大方向，有三個技術(shù)支撐，一個是自動駕駛，一個智能駕駛艙，一個是汽車電氣化，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)換成計算能夠處理的信號，這實(shí)際上是“三化”背后一個非常重要的基礎(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)體器件價值水漲船高，機(jī)構(gòu)預(yù)測芯片價值未來會翻番，我認(rèn)為這個預(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汽車電子主要創(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，同時又要監(jiān)控鉛酸電池的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在這個市場上，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)計上去，幫助客戶解決很多實(shí)際問題。同時，我們在本地的團(tuán)隊，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一個非常強(qiáng)大的技術(shù)：Buried Zener--這是個非常穩(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一個創(chuàng)新技術(shù)--無線BMS，這是業(yè)內(nèi)的一個創(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，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上去，然后通過這個高速公路傳到任何一個想傳遞的節(jié)點(diǎn)中去。但是這個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，同時能大大降低整個系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。工程師非常喜歡，愛得不得了。“他解釋說。
還有個技術(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間（TOF）技術(shù)，今年智能手機(jī)會大量采用這個技術(shù)用于3D人臉解鎖，現(xiàn)在汽車也會應(yīng)用這個技術(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€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？第一個就是攝像頭，第二個是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。
