車東西（公眾號：chedongxi）
文 | 曉寒
汽車四化浪潮持續(xù)加深，對各類半導(dǎo)體、IT技術(shù)需求劇增，眾多半導(dǎo)體公司涌入其中，不過公眾一般都將目光放在了高通、英特爾、英偉達等消費電子領(lǐng)域公司身上。
不過未來的智能電動汽車可不僅僅只需要計算芯片，像是ADI亞德諾半導(dǎo)體這樣的基礎(chǔ)芯片供應(yīng)商也在加大對汽車領(lǐng)域進行布局，希望獲得更大的發(fā)展機遇。
那么ADI這樣的公司究竟有什么樣的產(chǎn)品陣容，又要如何抓住智能電動汽車的時代機遇呢？
日前，車東西與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)理陳晟進行了一次深度對話，就ADI在汽車領(lǐng)域的產(chǎn)品陣容、技術(shù)優(yōu)勢，以及未來的發(fā)展策略等關(guān)鍵問題有了一個更全面的認知。
▲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
車東西了解到，憑借在模擬IC領(lǐng)域幾十年的積累，ADI已經(jīng)推出了電池監(jiān)控芯片、高低壓隔離芯片、IMU慣導(dǎo)芯片、毫米波雷達射頻芯片、音頻/視頻總線等一系列產(chǎn)品，完整覆蓋了電動汽車、自動駕駛以及智能座艙三個核心領(lǐng)域。
更重要的是，這些產(chǎn)品在電驅(qū)動系統(tǒng)、自動駕駛傳感器、座艙音視頻處理領(lǐng)域還都是不可替代的關(guān)鍵部件，ADI可謂是抓住了智能汽車核心的核心，并且還在向著無線BMS、高分辨率毫米波雷達、固態(tài)激光雷達等更加前沿的方向前進。
毫無疑問，ADI手里已經(jīng)牢牢攥著了一張通往智能電動汽車時代的門票。
一、深耕電子控制芯片 讓電動車更穩(wěn)定高效
ADI在汽車領(lǐng)域的第一個業(yè)務(wù)核心聚焦在電動化上，其核心產(chǎn)品有兩塊，一是傳感/監(jiān)測技術(shù)，二是高低壓隔離技術(shù)。
電動汽車的核心部件是電池和電機，但想讓續(xù)航更遠，電機傳動效率更高，就要做好電池管理和電機控制，而做管理和控制的基礎(chǔ)就是對電芯狀態(tài)和電機轉(zhuǎn)子與定子的相對位置進行感知。
▲電驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的核心
陳晟告訴車東西，ADI是全球最早研制車載電池監(jiān)測芯片的半導(dǎo)體公司之一，早在第一批搭載12V發(fā)動機啟停技術(shù)的車型上市時，ADI就為其提供了蓄電池的BMS監(jiān)控芯片，并成長為這一領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。
基于在蓄電池BMS監(jiān)測芯片領(lǐng)域的成功，ADI又順勢切入到了現(xiàn)在普遍使用的鋰電池領(lǐng)域，推出了鋰電池BMS監(jiān)測芯片。
憑借高測量精度和可靠性，其BMS監(jiān)測芯片已被眾多車企用在混動和純電車型上。
一個值得注意的小細節(jié)是，如果某臺車上搭載了兩個不同容量或類型的電池Pack，兩個Pack各自的監(jiān)測芯片還可以整合進一個BMS控制器內(nèi)使用，方便車企更靈活地進行電動車輛設(shè)計。
▲生產(chǎn)線上的汽車動力電池
“毫不夸張的說，ADI現(xiàn)在已是全球最重要的BMS監(jiān)測芯片供應(yīng)商。”陳晟自信的說道。
據(jù)其介紹，ADI即將推出第四代BMS監(jiān)測芯片，最重要的亮點是芯片本體通過了ASIL-D級功能安全認證。
此外，其還在研發(fā)更前沿的無線BMS監(jiān)測技術(shù)，未來將大幅降低電驅(qū)動系統(tǒng)的布線復(fù)雜度，既可降低車企的研發(fā)成本和難度，又能提升電動車的集成度，改進性能表現(xiàn)。
不僅是電池，車上搭載的各類電機也需要時刻進行監(jiān)控。
基于磁阻等技術(shù)，ADI在這方面提供了不同成本和性能的產(chǎn)品可供選擇，可用于驅(qū)動、轉(zhuǎn)向、制動、ESP，甚至是電子穩(wěn)定桿等幾乎所有需要電機的子系統(tǒng)上。
“電動汽車時代，電機控制精度會影響車輛的駕乘體驗和續(xù)航表現(xiàn)。”陳晟總結(jié)道，“而自動駕駛時代，控制精度還會影響無人車的安全性，必須實現(xiàn)更加精準的監(jiān)測和控制技術(shù)，這是實現(xiàn)自動駕駛的關(guān)鍵一步，也是ADI X-by-Wire理念的核心。”
電池、電機監(jiān)測芯片之外，ADI在電動化領(lǐng)域的另一個拳頭產(chǎn)品是其高低壓隔離技術(shù)。
電動車電氣架構(gòu)的電壓最高可達800V（保時捷Taycan），因此高低壓設(shè)備之間的隔離就至關(guān)重要。
▲保時捷Taycan的電驅(qū)動系統(tǒng)電壓高達800V
ADI創(chuàng)造性地將兩個電磁線圈整合進了隔離芯片之內(nèi)，進而可以實現(xiàn)對高低壓的有效隔離。基于這一隔離芯片（柵極驅(qū)動器），進而可以幫助逆變器、DC/DC內(nèi)的IGBT來控制車內(nèi)電壓。
很明顯，ADI提供的傳感/監(jiān)測以及隔離芯片產(chǎn)品，都是電動汽車，甚至未來的無人出租車上必不可少的關(guān)鍵部件，沿著這兩大路徑前進，其已經(jīng)為自己拿下了一個堅實的橋頭陣地。
二、發(fā)力傳感器芯片?讓無人車看的更清
ADI在汽車智能化方面主要專注傳感器技術(shù)，現(xiàn)已經(jīng)構(gòu)建了一個由IMU、毫米波雷達和激光雷達為主的業(yè)務(wù)矩陣。
自動駕駛汽車廣泛使用的GPS系統(tǒng)在高樓、立交橋、隧道、地下車庫等場景下會丟失GPS信號，這時候就需要IMU慣性測量單元來進行輔助定位。
而IMU，正是ADI的一個王牌產(chǎn)品領(lǐng)域。
想要做好IMU，面臨兩個難題。一是測量精度如何保證，二是如何解決物體自身震動、溫度等因素對精度的影響，那么ADI的IMU有何過人之處呢？
▲ADI的IMU產(chǎn)品
“我們在基于MEMS技術(shù)的IMU領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗，出廠前會專門對加速度計和陀螺儀進行校準，使其實現(xiàn)90度的正交，進而保證測量精度。”陳晟解釋道。
與此同時，ADI成立幾十年以來，核心市場一直都是工業(yè)領(lǐng)域，其生產(chǎn)的許多芯片和微控制器，都可滿足工業(yè)領(lǐng)域?qū)囟?、震動適應(yīng)性，以及耐久等性能的要求。通過這些經(jīng)驗，其造出的IMU產(chǎn)品也同樣滿足工業(yè)需求。
通過ADI方面公布的參數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，其IMU中的陀螺儀的噪聲密度、角度隨機游動性能，都是消費級IMU的兩倍。而加速度計的噪聲密度、速度隨機游動等性能，更是消費級IMU的10倍——可見其技術(shù)實力之強。
▲ADI的IMU陀螺儀關(guān)鍵參數(shù)s
“世界上第一個汽車安全氣囊系統(tǒng)，就用了ADI的IMU來監(jiān)控車輛碰撞，最終決定是否開啟氣囊。”陳晟介紹道，“到現(xiàn)在，絕大部分車企都在使用我們的IMU產(chǎn)品。”
正是在車輛上的優(yōu)異性能表現(xiàn)，國內(nèi)的百度、Momenta等自動駕駛公司，也紛紛選擇了ADI的IMU來進行輔助定位，為ADI打開了進入自動駕駛領(lǐng)域的大門。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域，ADI一直以其出眾的模擬芯片技術(shù)立足，而模擬芯片，或者說模擬信號又是還原真實世界的最佳技術(shù)路徑。
基于其模擬芯片上的技術(shù)積累，ADI十幾年前就涉足了毫米波雷達領(lǐng)域，推出了雷達的核心器件——射頻芯片。
據(jù)車東西了解，ADI的24GHz毫米波雷達方案，已經(jīng)通過國內(nèi)的Tier1企業(yè)華域汽車實現(xiàn)量產(chǎn)，并搭載在上汽榮威的王牌電動車Marvel X上，用于提供盲區(qū)監(jiān)測、并線輔助等功能。
陳晟向車東西透露，ADI現(xiàn)在正在加速研發(fā)主流的77GHz、79GHz毫米波雷達芯片，77GHz產(chǎn)品很快就會推出。其77GHz射頻芯片將采用28納米的CMOS方案制造，并將DSP、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等關(guān)鍵輔助芯片與射頻芯片整合在一起，進一步降低毫米波雷達的設(shè)計難度和體積。
▲ADI的毫米波雷達射頻芯片
與此同時，ADI在2016年還收購了美國激光雷達公司Vescent Photonics，該公司擁有一個固態(tài)激光波束轉(zhuǎn)向技術(shù)，可以讓固態(tài)激光雷達實現(xiàn)更廣的掃描范圍。
再加上ADI的模擬信號放大器、信號處理器等技術(shù)，可以助力固態(tài)激光雷達早日實現(xiàn)車規(guī)級量產(chǎn)，從而克服現(xiàn)有機械式雷達成本高、無法過車規(guī)等缺陷。
從這里也可以看出，ADI基于自己在模擬芯片領(lǐng)域的技術(shù)積累，既發(fā)展出了高性能的IMU產(chǎn)品，又涉足了毫米波雷達和激光雷達領(lǐng)域，為未來的自動駕駛時代做好了準備。
三、音視頻處理和圖像識別齊發(fā)力 提升座艙智能水準
未來的汽車除了是電動汽車，具備自動駕駛能力之外，座艙的智能化水準也將不斷提升，一個確定的趨勢是，將搭載各種語音交互技術(shù)和圖像/視頻處理技術(shù)。
ADI同樣看到了這種趨勢，并且以A2B音頻總線、C2B視頻總線和3D ToF三大關(guān)鍵技術(shù)切了進去。
隨著車內(nèi)音響、麥克風(fēng)數(shù)量的不斷提升，過去放射式的音頻布線方式（每一個音頻設(shè)備都與主控制直接連接）已經(jīng)難堪重負——電磁干擾難解、線束過長過重等問題凸顯。
▲理想ONE車內(nèi)有多個麥克風(fēng)來進行語音交互
了解到這一問題后，ADI推出了A2B音頻總線技術(shù)，即用一個高帶寬總線與音頻主控制器相連，然后各個音頻設(shè)備就近與音頻總線相連，這樣不僅解決了復(fù)雜的布線難題，還讓不同的音頻設(shè)備和麥克風(fēng)有了直接通信互聯(lián)的可能。
“解決了布線問題才能讓更多硬件上車，進而讓車輛擁有像是頭枕式音響、前后區(qū)隔音、主動降噪、音源定位等更多車載語音功能。”陳晟總結(jié)道。據(jù)其透露，目前包括比亞迪全新唐在內(nèi)，已經(jīng)有諸多車企選擇使用這一技術(shù)。
音頻設(shè)備數(shù)量增長的同時，車輛內(nèi)外的攝像頭數(shù)量也在快速增加。新上市的車型，既有前視ADAS攝像頭、360度環(huán)視攝像頭，還增加了駕駛員狀態(tài)監(jiān)測甚至是后排監(jiān)測攝像頭。
▲粉紅色模塊為寶馬車型搭載的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測攝像頭
攝像頭多了線束也會變多，為了讓不同的線束在一起不產(chǎn)生電磁干擾，攝像頭的連接需要使用具備屏蔽功能的線束和連接器，成本比非屏蔽線束和連接器要高。
而ADI的C2B攝像頭視頻總線技術(shù)就可用來幫助車企降低這一成本。
ADI依托自己領(lǐng)先的數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)，將攝像頭拍攝的視頻從數(shù)字信號轉(zhuǎn)為模擬信號進行傳輸，使用成本較低的非屏蔽雙絞線和連接器進行傳輸信號，降低了線束和連接器成本，并且還能夠保證1080P的清晰度。
待模擬信號傳輸完成后，再通過ADI的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，又可將模擬信號變回數(shù)字信號，不影響ECU等計算單元對視頻畫面進行處理。
“以360環(huán)視系統(tǒng)為例，使用C2B技術(shù)后，每套系統(tǒng)的線束和連接器成本可以降低好幾十元。”陳晟講道，“對于動輒幾十萬、數(shù)百萬臺銷量的車企來說，整體會省下不少錢。”
除了音、視頻總線，ADI還為日益在車內(nèi)普及的手勢識別、人臉識別技術(shù)提供了底層硬件。
▲拜騰M-Byte的車載手勢交互技術(shù)
想要實現(xiàn)手勢識別/人臉識別，有結(jié)構(gòu)光、特征點、3D ToF等技術(shù)路徑，后者的工作距離最遠，且不易受強光照等環(huán)境因素影響，是上車的較好選擇。
針對3D ToF技術(shù)，ADI提供有激光二極管驅(qū)動器、CCD信號處理器以及CCD電源等多個芯片，可用于激光發(fā)射、信號處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進而讓車企或Tier1可以在此基礎(chǔ)上研發(fā)出表現(xiàn)優(yōu)異的3D ToF系統(tǒng)。
▲ADI的3D ToF開發(fā)套裝
值得一提的是，ADI的CCD信號處理器可直接對激光信號進行處理，無需額外的后端處理器，支持多個3D ToF系統(tǒng)在同一環(huán)境無干擾部署，且可在強光照等條件下工作，非常適合車內(nèi)場景。
總結(jié)來說，雖然ADI在智能座艙領(lǐng)域的三條產(chǎn)品線看起來并不起眼，但都是能幫助車企直接降低成本、提升性能的技術(shù)，市場地位穩(wěn)固，為其發(fā)展更多業(yè)務(wù)打好了基礎(chǔ)。
結(jié)語：三箭齊發(fā) ADI緊抓智能汽車時代機遇
最近5年，在特斯拉、谷歌Waymo、百度、蔚來、小鵬等一系列科技公司與新造車公司的帶動下，老舊龐大的汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始全力向著電動、智能的方向轉(zhuǎn)型。
在這一過程中，不管是由電機/電池組成的電驅(qū)動系統(tǒng)，還是由于傳感器、處理器、執(zhí)行器組成的自動駕駛系統(tǒng)，還是由麥克風(fēng)/音響、屏幕、攝像頭組成的智能座艙系統(tǒng)，都需要大量的半導(dǎo)體和IT技術(shù)，吸引了高通、英特爾、英偉達，以及ADI等一眾半導(dǎo)體公司入局。
從與陳晟的交流中，車東西最明顯的一個感受就是，ADI基于自身在模擬芯片領(lǐng)域幾十年的技術(shù)積累，從電池/電機監(jiān)測芯片、傳感器芯片以及A2B/C2B音視頻總線等產(chǎn)品入手，已經(jīng)在汽車產(chǎn)業(yè)扎下了深厚穩(wěn)定的根基。
其產(chǎn)品線不僅完整覆蓋電動汽車、自動駕駛、智能座艙三大最具有變革潛力的方向，并還都是傳感芯片、射頻芯片、處理芯片等最核心部件，可謂是抓住了智能汽車核心的核心，在汽車四化浪潮中獲得了先機。
憑借在三大領(lǐng)域的產(chǎn)品布局，ADI還在朝著無線BMS、固態(tài)激光雷達等更加前沿的方向前進，借助席卷全球的智能汽車大潮，未來勢必會獲得更大的增長。
