德州仪器为何在工业半导体领域一枝独秀

2017-07-17 14:31:27来源: EEWORLD 关键字:TI  TIDesigns  德州仪器  工业电子

日前,在Semicast的报告中显示,德州仪器仍然占据了工业半导体市场第一的地位,报告称2016年全球工业半导体市场规模为422亿美元,较2015年407亿美元,成长3.7%。主要成长动能仍然依靠于传统模拟IC、光电元件,以及功率元件等产品。


实际上早在2010年德州仪器就已经是工业半导体市场中的领头羊,而通过收购美国国家半导体,进一步巩固了TI在工业半导体中的霸主地位,那么几年过去了,TI是如何进一步加强在工业上的领导地位,如何在工业4.0革命即将到来之时引领市场发展呢?德州仪器华东区销售和应用总经理吕昱昭给出了他的解答。


     


      德州仪器(TI)华东区销售和应用总经理吕昱昭


首先是如何定义工业


根据Semicast的分类,工业部门指得是包括工厂自动化、电机驱动、照明、大楼自动化、测试和量测、电力和能源等传统工业领域,以及医疗电子和工业运输等范畴,但不包括航天和国防工业等部分。实际上,TI也是基于类似的大工业范畴概念。“我们知道传统工业包括变频、伺服等,但在TI,工业涵盖的领域会非常广泛,总共有14类工业市场,包括工厂自动化与控制、电机驱动器、楼宇自动化、电力输送、医疗、测试与测量等。正是因为TI拥有全面的产品体系和系统团队提供的广泛的解决方案,才能够支撑更广泛的工业领域的应用发展。”吕昱昭表示。

未来工业市场的增长点究竟在哪?吕昱昭表示,一切领域皆有机会。如果从大方向上来说,工业4.0,中国制造2025,人工智能等等都给工业市场的未来带来了希望,而从小方面来说,更高效,更智能,更绿色是工业上永恒不变的话题,从小尺寸的测试测量到电网基础设施无一例外。


TI的优势在哪里?


创新是半导体市场的竞争力所在。TI有一个著名的Kilby实验室,致力于开发满足未来五到十年甚至更长的新技术,包括TI现在的氮化镓工艺,电容隔离工艺等等,都来自于这个实验室。


除了突破性创新之外,TI还不断对市场固有产品进行升级改造。比如已问世十余年的C2000系列,还在通过各种技术革新以应对最新的市场需求。全新C2000™ Delfino™ MCU和DesignDRIVE Position Manager技术可解决工业伺服器和AC逆变器驱动中位置传感器的对接难题。 全新的TMS320F28379D和TMS320F28379S微控制器(MCU)是TI C2000™ Delfino™MCU产品组合的延伸。通过减少基于FPGA或ASIC的解决方案对电路板面积的需求,其还能帮助开发人员降低系统成本。在单个芯片上,TI能够实现的功能会越来越强大,从某种程度上来讲也是提高了整个功率密度的要求。


第二点则是更完整的产业线覆盖,工业系统的覆盖面很广,组成又五花八门,因此拥有十万余种产品的TI,涵盖到从处理器、微控制器、无线、到ADC/DAC的所有产品,更能为客户全方位的解决需求。


第三点是稳定可靠且长期的供货周期,TI 300mm 模拟晶圆厂及遍布全球的工厂可以保证供货周期的相对稳定,同时作为80多年的厂家,在产品生命周期上也是有相当的保证。


第四点,是对于中国市场的把握。中国正在从市场的跟随者逐渐成长为市场的领导者,而贴近中国客户,满足中国客户的需求,才可以在全球工业市场中立足。


第五点,加快客户的设计开发周期,扶持中小客户创新。


其中第四、五点吕昱昭进行了着重解释。


更贴近更重视中国市场


华东作为中国工业应用最为丰富的区域,身为地区总经理的吕昱昭见证了中国客户的产业升级过程。

“在电力保护和输配电市场,早年间行业领先的客户大部分在欧美,但这几年会发现一个明显的趋势,中国客户在引导和影响市场的发展。举例来说,他们对ADC/DAC的需求越来越高,ADC/DAC的需求也在往更高路数和精度演进,这也是因为中国市场快速发展和日益提高的需求所致。欧美的市场,就像大家看到的传统工业市场,设计周期往往很长,而在中国,我们看到客户的设计周期越来越短,某些工业领域的设计周期只有3-4个季度,这意味着更快的推向市场已经成为一个核心诉求,而中国也会因此更大程度上影响和领导行业和市场。换句话说,如果一家公司能够在中国成功,相对来说它在全球也能够更成功。”吕昱昭表示。


为此,TI在中国持续地进行研发、生产和销售的投入,在全国投入了18个办事处,成都工厂的建立以及上海分拨中心的建立,就是为了离中国市场更近。


随着中国创业热潮涌动,诞生出不少类工业的创新创业公司,或者全新的工业领域,包括无人机,也包括共享单车的电子锁等等。“正因为我们的销售触角遍布全国,我们才能最快速的市场的变化和需求。”吕昱昭表示。


TI 参考设计变得越来越重要

“目前TI Designs提供的不仅仅是参考设计,还会提供全套的原理图,PCB布局和Gerber文件。所以对客户来说,他们可以花更多时间在应用实现和产品差异化,而非硬件设计上。”吕昱昭说道。“和硬件相关的需求交给TI,TI可以把这些做成更完整的参考设计给到客户,实际上也是节省了客户的资源和时间。”


“TI 参考设计解决的是市场的普遍需求。我们也希望我们能够帮助客户解决的是某个市场应用上的普遍存在的痛点。”,日前,TI发布的几款TI Designs,正是解决了客户的痛点,参数性能比客户自行设计还要高很多。


TI发布的TIDA-00915参考设计,这款GaN功率级设计能够驱动200-V交流伺服驱动器和机器人,效率可达99%,如此高效的参考设计方案,客户已无需再进行任何更改便可直接商用。“该参考设计是针对去年发布的氮化镓工艺做的第一个方案。该参考设计的好处是:1. 因为开关频率提高,所以能够最大限度上去优化电源设计的方案,整个电源设计方案的效率也会更高。2. 让控制的精准度变得更高,尤其是在高速运转时的精准度会更高。3. 凭借GaN,设计师能够优化开关性能,减少电机功率损耗,缩小散热器的体积,从而节省电路板占用空间。总体而言,成本上会更优,集成度更高,效率提高,也会更节能。针对高速运转时的精准控制和功率密度也会提高。”


吕昱昭表示:“我们看到越来越多的客户开始对GaN的电源效率感兴趣。工业领域中许多前期产品和研发产品目前正在使用GaN。这些应用通常与电力输送相关,但也有一部分应用于家用电器、电网基础设施等领域。TI可提供具有集成驱动器的GaN FET(如LMG3410 & LMG5200)和GaN 驱动器。TI目前已经提供了GaN相关的13种TI Design解决方案。它能够帮助客户在其应用中融入GaN。”


另外,TI发布的用于48V至400V不间断电源(UPS)和能量存储系统的2千瓦(kW)隔离双向DC / DC转换器参考设计TIDA-00951,同样也是业界最高效的参考方案。“该参考设计的好处是:1. 对大部分传统设计而言,如果从48V-400V或者从400V-48V,通常需要两套系统。两套系统意味着成本会更高,要分别用不同的系统去实现两个功能。TI的好处是把这两套系统做成一套系统,实现双向功能,从而节省大量成本。2. 效率方面,该参考设计能够达到94%以上的效率,通常来说,在行业内客户达到的整体效率会在90%左右。3. 针对电路板布局的面积来讲,因为周边一些器件也采用TI目前最先进的一些技术,包括业界最高效的电流感应芯片INA240,最高性能的增强隔离放大器AMC1301,还有目前速度最快的隔离栅极驱动器UCC21520,通过TI整套方案的配合,使得TI整体方案的成本更低、电路板空间更紧凑,同时性能也达到了最高。”


吕昱昭表示,目前的TI Designs参考设计也有中国的团队进行设计,他们不单单服务中国市场,更服务全球市场。

通过系统级方案加速工业创新


工业的产业升级一直在进行,比如iPhone出来以后,电池检测也会有新的需求,会带动测试的变化。比如智能楼宇带来指纹锁需求的提升,包括智能手环可以改变医疗保障和服务,甚至农业也需要传感器感知土地的变化来进行智能灌溉。


“我们看到即使在传统领域,整个迭代创新的速度都是在加快的,这就意味着TI Design会扮演越来越重要的角色,加速客户产品的上市周期。”

“TI更希望给客户提供“模块化”的东西,不论工业4.0还是中国制造2025,最后要落地变成一个个功能模块来实现的,TI希望将其分解成每一个模块来帮客户实现。TI Designs就是这些模块功能实现的工具, 而TI的芯片是这些模块的组成部分,TI 芯片也是模块之一,用户可以直接基于TI Designs进行创新,无需从头设计,这种方式为客户提供更好的便利性。”吕昱昭表示。

吕昱昭总结道:“客户不一定真正会关心某个芯片的功能,而是关注这颗芯片在系统里能否实现他们想要的功能,这需要放在系统里看才能有更精准的判断。这也是为什么TI会从最早的芯片级方案到现在更多的提供系统级方案,因为只有解决了客户的系统问题,才能去推广更多的产品;反过来,因为系统的优化,也会对产品提出更高的要求,帮助促进产品研发,做出更满足客户需求的产品。”

关键字:TI  TIDesigns  德州仪器  工业电子

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/article_2017071710871.html
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