TI（德州仪器）芯科技全面赋能中国新基建

日前，新基建主要包括信息基础设施，融合基础设施，创新基础设施三个方面，覆盖七大领域：5G 基建、特高压、城际高铁和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网。纵观新基建的三方面内容和七大领域，可以发现半导体或将成为新基建实现突破的重点和关键所在。作为产业智能化和数字化的大脑，芯片不可或缺。

 

一直以来，德州仪器 (TI) 都非常重视中国市场。从1986年在国内建立第一间办公室，德州仪器已在中国市场耕耘了35年，聚焦模拟和嵌入式处理系列产品创新，对新基建覆盖的七大领域发力已久。德州仪器致力于帮助中国客户在数字化发展下持续赋能，为新基础设施的广泛应用提供了强力支持。在七大领域，德州仪器与中国的诸多企业已经开展了深入紧密的合作，通过更智能、更创新、更可靠、更具经济性的领先产品和解决方案，以及全面广泛的服务支持，帮助我们的客户打好"芯"基础，更快速地进行数字化转型、加速产业升级，共享新机遇。

 

新基建的发展潜力，超乎想象。TI一系列的创新技术和产品将更快速地解锁激发这无限潜力，更轻松地为数字基建新征程保驾护航。

 

 

5G是新型信息基础设施的基石，有望实现更低延迟和更高数据速率并带来新的应用。作为移动通信领域变革的焦点以及"经济发展新动能"，5G已成为新型基础设施建设的重点领域。5G在高清视频、智慧城市、车联网、工业互联网、远程医疗等一系列领域有基础推动作用，在一些领域甚至有不可或缺的作用。5G 技术同样为行业带来了复杂性。频谱扩展、高速度、高频率、宽带宽、低时延和高通道数，还要求降低尺寸、重量、功耗 (SWaP) 和成本并支持所有当前和新兴的蜂窝标准。

 

TI业界出色的先进射频无线电和中频采样技术以及系统专业知识，可以帮助客户设计有源天线系统、远程无线电单元和其他系统，以符合最新的5G要求并满足不断增长的数据传输和存储需求。此外，TI的无桥PFC拓扑、GaN电源产品和接口IC，有助于创建更加可靠、节能且经济高效的商用通信电源整流器，使中国的5G发展如虎添翼。

 

 

新基建时代，建设大数据中心已经成为大势所趋，大数据中心正在向集约化，超大型演变。在支持数字基础设施、发展云计算的过程中，开发更可靠、更安全的数据中心迫在眉睫，而数据中心需要由具有更高处理能力的服务器和更高能效的电源提供支持。稳定可靠的电源供应能力，成为数据中心建设中的一大痛点。特别是在狭小空间内，实现像ASIC、CPU、FPGA等各类处理器低至0.6-0.8 伏的核心电压与50-800安培超高电流高稳定性供电系统设计，极具挑战性，需要高可靠性电源的和高效DC/DC转换解决方案来实现。

 

在提升功率密度和缩小产品体积上，从TI新一代600 V GaN FET上可管中窥豹。与现有解决方案相比，快速切换的2.2MHz集成栅极驱动器可帮助工程师实现功率密度翻倍，达到99%的效率并将功率磁性器件尺寸缩小59%。

 

TI的器件可在注重低损耗和减小电路板空间AC/DC供电应用中实现更高的效率和功率密度，如超大规模的企业计算平台以及5G电信整流器等。此外，TI还帮助客户以更低成本支持PCIe第4代和第5代协议，通过先进的信号调节器件将信号发送得更远并降低设计复杂性。

 

 

信息基础设施中不断发展的互联系统，例如智能工厂、智能家居、医疗服务和高级驾驶辅助系统(ADAS)，需要依靠人工智能 (AI) 来适应不断变化的情况或环境。AI为机器人和汽车系统的感知应用提供了全新的功能，这些功能利用机器视觉、边缘计算和传感器融合技术快速感应和处理数据，并将数据传输到系统的其余部分。而满足新基建需求的边缘计算专用芯片应该具有芯片集成度高、易于开发、异构计算结构、计算性能强等特点。其实AI和数据中心这两大新基建领域，对数据加速的性能要求是相似的。

 

TI的嵌入式处理产品系列包括支持边缘计算的器件，适用于本地化决策、机器学习并可以轻松部署的实时网络。TI品类齐全的模拟产品系列广泛适用于支持AI技术的应用，通过使智能家居应用实现低功耗，使医疗、电机驱动和智能工厂应用实现高集成度、高信号完整性和高效率。

 

 

工业互联网作为新基建之一，从宏观本质上来说是减低工业企业数字转型成本，提升生产效率，促进创新服务的基础。随着近几年工业互联网在国内的不断发展，工业互联网已经从最初网络、数据、安全为基础，发展平台应用的基础架构，升级为围绕业务场景，在技术体系的支撑下落实功能架构和实施框架的体系架构。整体来看，工业互联网应用进一步释放赋能潜力，应用聚焦基于设备物联的数据价值挖掘和特定场景深度优化，这为传统工业基础架构带来众多创新的同时，也带来了更多设计挑战，这需要集成电路供应商来帮助工程师在控制器、通信地面感应等方面开发智能系统。

 

智能工厂自动化和无人化管理需要精确、强大的感应技术。TI基于CMOS的SoC解决方案可以轻松地开发雷达技术，可帮助智能工厂设计人员部署智能机器人手臂、协作式的机器人系统和无人化工厂管理。在控制器方面，依靠TI Jacinto SoC TDA4x平台，该平台具有集成的A72 CPU、R5 MCU、多核DSP和机器学习加速器 (MMA)、通用CNN和预测性维护功能，可在低功耗的情况下发挥实时性能，实现高计算吞吐量。此外，客户可在TI高效的深度学习处理器(例如TDA4VM)上部署训练有素的网络模型，支持使用得到行业标准支持的运行引擎。在网络通信方面，TI产品支持广泛的工业通信标准 -- 从串行接口 (IO-link、CAN、RS-485) 到工业以太网以及诸如具备时效性的网络体系 (TSN) 和单对以太网 (SPE) 等新技术。这种支持使设计师能够拥有更高的连通性和可扩展性，以满足当前行业趋势的需求。

 

 

电力是新基建的共同上游，不管是5G、大数据中心、工业互联网还是新能源汽车充电桩，这些技术的建设和运行都离不开电力网络。新基建同时需要高压交流和直流输电线路，从而帮助实现向绿色低碳能源的转变。发展特高压是大势所趋，它是基建中的基建，对未来科技产业的发展尤为重要。新型基础设施的建设同时需要高压交流和直流输电线路，从而帮助实现向绿色低碳能源的转变。

 

TI的模拟和嵌入式处理产品和系统专业知识可帮助客户设计多种解决方案，实现从电源到终端用户远距离输送的情况下更有效地管理、测量和监控电力系统。TI的半导体用于设计多级可堆叠转换器，从而高效管理kV电源轨并实现实时系统保护和控制，还可通过更智能的操作减少系统停机时间，从而帮助提高系统效率和稳健性。此外，使用TI的微处理器和无线解决方案可以添加智能功能，客户可对故障进行早期预测、实现自动检查和自我修复操作。

 

 

2019年末，工信部发布《新能源汽车产业发展规划(2021~2035)》(征求意见稿)，预计到2030年，我国新能源汽车保有量将达到6420万辆。随着中国电动汽车市场的发展，尤其是新基建政策带来的便利，充电桩的应用迅速增加。根据车桩比1:1的建设目标，未来10年，我国充电桩建设仍然存在6300万台的缺口，预计将形成超过10000亿元的充电桩基础设施建设市场。大功率充电桩是新能源汽车配套基础设施的必然发展趋势，但功率提高带来的问题是充电桩尺寸增大、热管理等问题，因此要兼顾充电桩尺寸、效率和功率，而提高功率器件的开关频率就非常关键。

 

近年来，半导体技术的进步让功率MOSFET器件开关频率得到快速有效提升，直流充电器中的电源模块越来越高效，如今的转换器能够在更高的电压下工作，从而减少所需功率传输的电流量。减少的电流将直接转化为更少的铜使用量和更低的I2R(铜损耗)，从而提高转换器的效率。

 

此外，SiC、IGBT和GaN的开关使转换器速度更快，从而设计出更小的磁性元件并减少冷却需求，同时减小了外形尺寸并提高了功率密度。先进的复杂多层拓扑(ANPC、相移DAB)使厂商可以利用更高的直流母线电压和更快的开关转换器优势，进而得以带来充电桩充电速率的提升。

 

 

城际高速铁路和城市轨道交通在推动社会发展、构建智能化、数字化交通方面发挥了极其重要的作用。它们极长的产业链条涵盖了原材料、机械、电气设备、公用事业和运输服务等多个领域。通过新基建的方式，将对既有的交通方式进行赋能，推动轨道交通的数字化、智能化发展。

 

智能交通系统需要满足先进的通信、智能化和功能安全性要求，这些都可以利用TI丰富的模拟和嵌入式处理产品系列和系统设计专业知识来实现，实现旅客和货物更快、更高效的城际运输。TI的高性能数据转换器、电源管理和嵌入式处理产品，包括创新型感应和无线产品，将帮助客户设计可靠的互联系统，从而实现向智慧城市的转型。

 

半导体是新基建基础性和先导性的产业支撑，新基建建设的逐步展开将为半导体行业带来更多发展新机遇。作为新基建的关键核心技术支撑，半导体行业将会为新基建技术发展及项目落地持续发力。

 

TI 芯科技，赋能新基建。TI品类齐全的模拟和嵌入式处理系列产品、强大的本地制造研发能力、遍布全国的产品分销及销售网络，可以帮助您更好地解决设计难题，开启数字基建新征程，开创合作共赢新局面，共享新机遇。