車(che)東西（公眾號：chedongxi）
文 | 曉寒
汽車四(si)化(hua)浪潮(chao)持(chi)續加深，對各類(lei)半導體、IT技術(shu)需求劇增，眾多半導體公司涌入其中，不過公眾一般(ban)都將目光放在了高通、英(ying)特爾、英(ying)偉達等消費電子領域(yu)公司身上。
不過(guo)未來的智(zhi)能電動汽車可不僅(jin)僅(jin)只需要(yao)計算芯片，像是(shi)ADI亞德諾半(ban)導體(ti)這(zhe)樣的基(ji)礎芯片供應商也在加大(da)對汽車領域進行布(bu)局(ju)，希望(wang)獲得更大(da)的發展機遇。
那么ADI這樣的公司究竟有什么樣的產品陣容，又要如何抓住智能電動汽車的時代機遇呢？
日前(qian)，車東西(xi)與ADI中國汽車電子事業(ye)部，資深戰略與業(ye)務發展(zhan)經理陳晟(sheng)進行了一次深度對話(hua)，就(jiu)ADI在汽車領域的產(chan)品陣容(rong)、技術優(you)勢，以及未(wei)來的發展策(ce)略(lve)等(deng)關(guan)鍵問題有了(le)一個更全面(mian)的認知(zhi)。
▲ADI中國汽車電子事業部，資深戰略與業務發展經(jing)理(li)陳晟(sheng)
車東西了解到，憑(ping)借在模擬IC領域幾十年的積累，ADI已經推出了電池監控芯(xin)片、高低壓隔(ge)離芯(xin)片、IMU慣導芯片(pian)、毫(hao)米(mi)波(bo)雷達射頻(pin)芯片(pian)、音(yin)頻(pin)/視頻總線等一系列產品，完整覆蓋了電動汽車、自動駕駛以及智能座艙三個核心領域。
更重要的(de)是(shi)(shi)，這些產品在電(dian)驅動(dong)系統、自動(dong)駕駛(shi)傳感器、座艙(cang)音視頻處(chu)理領域還都是(shi)(shi)不可替代的(de)關鍵部(bu)件(jian)，ADI可(ke)謂是(shi)抓住了(le)智能汽車核(he)心的核(he)心，并且還在(zai)向著無線BMS、高分辨率毫米波雷達、固態激光雷達等(deng)更加(jia)前沿的方(fang)向前進。
毫無疑問，ADI手里已經(jing)牢牢攥著了一張通往(wang)智能(neng)電動汽(qi)車時(shi)代的門票。
一、深(shen)耕電子控制芯片(pian) 讓電動車更穩定高效
ADI在(zai)汽車(che)領域(yu)的第一(yi)(yi)個業務核(he)心(xin)聚(ju)焦在(zai)電動化(hua)上，其核(he)心(xin)產品有兩(liang)塊(kuai)，一(yi)(yi)是傳感/監測(ce)技(ji)術，二是高低壓隔離技(ji)術。
電(dian)動(dong)汽車的核心(xin)部(bu)件是(shi)電(dian)池(chi)和(he)電(dian)機(ji)(ji)(ji)，但想(xiang)讓續(xu)航更遠，電(dian)機(ji)(ji)(ji)傳(chuan)動(dong)效率更高，就要做好電(dian)池(chi)管(guan)理(li)和(he)電(dian)機(ji)(ji)(ji)控(kong)制(zhi)，而做管(guan)理(li)和(he)控(kong)制(zhi)的基礎就是(shi)對(dui)電(dian)芯狀(zhuang)態和(he)電(dian)機(ji)(ji)(ji)轉子與定子的相對(dui)位置進(jin)行感知。
▲電驅動(dong)(dong)系統是電動(dong)(dong)汽車(che)的核心
陳晟告訴車東西，ADI是全(quan)球最早(zao)研(yan)制車載(zai)電池監測芯(xin)片的半(ban)導(dao)體公司之(zhi)一(yi)，早(zao)在第一(yi)批搭載(zai)12V發動(dong)機啟停技術的車型上(shang)市時，ADI就為(wei)其提供了(le)蓄電池的BMS監控芯片，并成長為這一(yi)領(ling)域(yu)的龍頭企業。
基(ji)于在蓄電池BMS監測芯片領域的成功，ADI又順勢切入(ru)到了現在普遍使用(yong)的(de)鋰電(dian)(dian)池領域，推(tui)出了鋰電(dian)(dian)池BMS監測芯片。
憑借高測量精度和可靠性，其BMS監測芯片已被眾多車企用在混動和純電車型上。
一個(ge)值得注意的小細節是，如果某臺車上搭載了兩個(ge)不同容量或類(lei)型的電池Pack，兩個(ge)Pack各自的監測芯片還可以整(zheng)合進一個BMS控制器內使用，方便(bian)車(che)企(qi)更靈活地進(jin)行電動車(che)輛(liang)設(she)計。
▲生產(chan)線上的汽車動力(li)電池
“毫不夸張的說(shuo)，ADI現在已是全球最重要的BMS監測芯片(pian)供應商。”陳晟自(zi)信的(de)說道。
據其介紹(shao)，ADI即將推(tui)出第(di)四代BMS監測芯片(pian)，最(zui)重要的(de)亮(liang)點是(shi)芯片(pian)本體通過了ASIL-D級(ji)功(gong)能安全認證。
此外(wai)，其還(huan)在(zai)研發更前沿的無(wu)線BMS監測技術，未來將大幅降低電(dian)(dian)驅動系統(tong)的布(bu)線(xian)復雜度，既可降低車企的研發成本和難度，又能(neng)提升電(dian)(dian)動車的集成度，改進(jin)性能(neng)表現(xian)。
不僅是電池，車上搭載的各類電機也需要時刻進行監控。
基于磁阻等技術，ADI在(zai)這方面提供了(le)不同成本和性能的(de)產品可(ke)供選(xuan)擇，可(ke)用于(yu)驅動、轉(zhuan)向、制(zhi)動、ESP，甚至(zhi)是(shi)電子穩(wen)定(ding)桿(gan)等(deng)幾乎所有需(xu)要電機的(de)子系(xi)統上。
“電(dian)動汽車時代，電(dian)機控制精度會影響車輛的駕乘體(ti)驗(yan)和續航表現。”陳晟總(zong)結道(dao)，“而(er)自(zi)動駕駛(shi)時代，控(kong)制(zhi)精度還會(hui)影響無人車的(de)安(an)全性，必須(xu)實(shi)現更(geng)加精準的(de)監測和控(kong)制(zhi)技術(shu)，這(zhe)是(shi)實(shi)現自(zi)動駕駛(shi)的(de)關鍵一步，也是(shi)ADI X-by-Wire理念的(de)核(he)心。”
電池、電機監測芯片之外，ADI在電動化領域的另一個拳頭產品是其高低壓隔離技術。
電(dian)(dian)動車電(dian)(dian)氣架構的電(dian)(dian)壓最(zui)高(gao)可達800V（保時(shi)捷(jie)Taycan），因此高(gao)低壓設備之間(jian)的隔離就(jiu)至關重(zhong)要。
▲保時捷(jie)Taycan的電驅動系統電壓高達(da)800V
ADI創(chuang)造性地將(jiang)兩個電磁線(xian)圈整合進(jin)(jin)了隔(ge)離(li)芯片(pian)之(zhi)內(nei)，進(jin)(jin)而可以(yi)(yi)實現對高低(di)壓的(de)有(you)效隔(ge)離(li)。基于這(zhe)一隔(ge)離(li)芯片(pian)（柵極驅(qu)動(dong)器），進(jin)(jin)而可以(yi)(yi)幫(bang)助逆變器、DC/DC內的IGBT來控制車內電壓。
很明(ming)顯，ADI提供的傳感/監測以及隔(ge)離芯片產品，都(dou)是電動汽(qi)車，甚至未來的(de)無人出租車上必不可(ke)少的(de)關(guan)鍵部件，沿(yan)著這兩大(da)路徑前進，其已經為自己拿下(xia)了(le)一個堅(jian)實的(de)橋頭陣地。
二、發力傳感器芯片?讓無(wu)人車(che)看(kan)的更清
ADI在汽車智能化方(fang)面主要專注(zhu)傳感器(qi)技術，現已經構(gou)建了一個由(you)IMU、毫(hao)米波雷(lei)(lei)達和激(ji)光雷(lei)(lei)達為主的業務矩(ju)陣。
自動駕駛(shi)汽車廣泛使用的GPS系統在高樓、立交(jiao)橋(qiao)、隧道、地下(xia)車庫(ku)等場(chang)景下(xia)會丟失(shi)GPS信號，這時候就(jiu)需要IMU慣性測(ce)量單元來(lai)進行輔助定位。
而IMU，正是ADI的一個王牌產(chan)品領域。
想要做好IMU，面(mian)臨兩個難題(ti)。一是(shi)測量精(jing)度(du)如何保(bao)證，二是(shi)如何解決物體自(zi)身震動(dong)、溫度(du)等(deng)因素(su)對精(jing)度(du)的影(ying)響，那么(me)ADI的IMU有何過人之處(chu)呢？
▲ADI的IMU產(chan)品
“我們(men)在(zai)基(ji)于MEMS技術的IMU領域有豐富經驗，出廠前(qian)會專門對加(jia)速度計和陀螺儀進行校準，使其實現90度的正交，進而(er)保證測量精(jing)度。”陳晟解釋道。
與(yu)此(ci)同時(shi)，ADI成立幾十年以來，核(he)心市場一直(zhi)都是工(gong)業(ye)(ye)領域(yu)，其生(sheng)產的(de)許多(duo)芯片和微控制器，都可滿(man)足工(gong)業(ye)(ye)領域(yu)對溫度、震動適(shi)應性，以及耐久(jiu)等性能的(de)要(yao)求。通過這些經驗，其造出的(de)IMU產品也(ye)同(tong)樣滿足工業需(xu)求。
通過ADI方(fang)面公布的參數可以發現，其(qi)IMU中(zhong)的陀螺儀的噪聲密度、角度隨機游動性(xing)能，都是(shi)消費級IMU的兩倍。而加(jia)速度計的噪聲密度、速度隨(sui)機(ji)游動等性(xing)能，更是消費級(ji)IMU的10倍——可見其技術實力之(zhi)強。
▲ADI的IMU陀螺儀關鍵參數s
“世界上第一個(ge)汽(qi)車(che)安全氣囊系統(tong)，就(jiu)用了(le)ADI的IMU來監(jian)控車(che)輛碰撞，最終決定是否開啟氣囊。”陳晟介紹道(dao)，“到現在，絕大部(bu)分車(che)企(qi)都在使用我(wo)們(men)的IMU產品。”
正是(shi)在車輛(liang)上的優異性能表(biao)現(xian)，國內的百度(du)、Momenta等自動駕(jia)駛公司(si)，也紛紛選擇了ADI的IMU來進行輔(fu)助定位，為ADI打(da)開(kai)了進入自動駕(jia)駛領(ling)域(yu)的(de)大門。
在(zai)半導體領域，ADI一直(zhi)以其(qi)出眾的模(mo)(mo)擬(ni)(ni)芯(xin)片技術(shu)立(li)足(zu)，而模(mo)(mo)擬(ni)(ni)芯(xin)片，或者說模(mo)(mo)擬(ni)(ni)信號又是還原(yuan)真實世界的最佳技術(shu)路徑。
基于其模擬芯片上的技術積累，ADI十幾年前就涉足了毫米波雷達領域，推出了雷達的核心器件——射頻芯片。
據車東西(xi)了解，ADI的(de)24GHz毫米波雷達(da)方案，已經通過(guo)國內的Tier1企業華域汽(qi)車(che)實現量產，并搭載在(zai)上汽(qi)榮威的王(wang)牌電動車(che)Marvel X上，用于提供(gong)盲區(qu)監(jian)測、并(bing)線輔助等功能(neng)。
陳晟向(xiang)車東(dong)西透(tou)露，ADI現在正在加速研發主流的77GHz、79GHz毫米(mi)波雷(lei)達芯片，77GHz產(chan)品很快(kuai)就會推(tui)出。其77GHz射頻(pin)芯片將采用28納米的CMOS方案制造，并(bing)將DSP、模數轉換器等(deng)關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計難度和體積。
▲ADI的(de)毫米波雷達射頻芯片
與此同時，ADI在(zai)2016年(nian)還收購了美國激光雷達公司Vescent Photonics，該公(gong)司擁有(you)一個固(gu)態激(ji)光波束轉向技術(shu)，可以(yi)讓固(gu)態激(ji)光雷達實現更廣(guang)的掃(sao)描范圍。
再(zai)加上ADI的(de)模擬信(xin)號放大器、信(xin)號處(chu)理器等(deng)技(ji)術(shu)，可以(yi)助力固態激光雷達早日(ri)實現車規(gui)級量產，從而克服現有機械式雷達成本高、無(wu)法過車規(gui)等(deng)缺陷(xian)。
從這(zhe)里也可以(yi)看出，ADI基(ji)于自(zi)己在模擬芯(xin)片(pian)領域(yu)的技術積累，既發展出了高性能的IMU產品(pin)，又涉足(zu)了毫米波雷達和激(ji)光雷達領(ling)域，為(wei)未來的自動(dong)駕駛時代做好了準(zhun)備。
三、音視頻處理和圖像(xiang)識別齊發(fa)力 提升座(zuo)艙智能水準
未來(lai)的(de)汽車除了是電動汽車，具備自(zi)動駕(jia)駛(shi)能力(li)之外(wai)，座(zuo)艙的(de)智能化水準(zhun)也將不斷(duan)提升，一個確定的(de)趨勢是，將搭載各(ge)種語音交互(hu)技術和(he)圖像/視(shi)頻處理技術。
ADI同樣看到了這種趨勢，并且以A2B音頻總(zong)線(xian)、C2B視頻總(zong)線(xian)和3D ToF三(san)大(da)關鍵技術(shu)切(qie)了進去。
隨著(zhu)車內音響、麥克風數(shu)量的不斷提升，過(guo)去放射式的音頻(pin)布線方式（每一個音頻(pin)設(she)備都(dou)與主控制直接連(lian)接）已經難堪重負——電(dian)磁(ci)干擾難解、線束(shu)過長(chang)過重等問(wen)題凸顯。
▲理想ONE車內有多個(ge)麥克風(feng)來進行(xing)語音交互
了解到這一問題后，ADI推出了A2B音頻(pin)(pin)總(zong)線(xian)技(ji)術，即用一個(ge)高帶(dai)寬(kuan)總(zong)線(xian)與音頻(pin)(pin)主控(kong)制(zhi)器相(xiang)(xiang)連，然后各個(ge)音頻(pin)(pin)設備就近(jin)與音頻(pin)(pin)總(zong)線(xian)相(xiang)(xiang)連，這樣不(bu)僅解決了復雜的布線(xian)難(nan)題，還讓不(bu)同的音頻(pin)(pin)設備和麥克風有了直接(jie)通信互聯(lian)的可能(neng)。
“解決了布線(xian)問題才能讓更多(duo)硬(ying)件上車，進而(er)讓車輛(liang)擁有像是頭(tou)枕式音響、前后(hou)區隔音、主動降噪、音源定(ding)位等(deng)更多(duo)車載語(yu)音功能。”陳晟總(zong)結道。據其透露，目(mu)前包括比亞迪全新(xin)唐在內，已經有諸(zhu)多車企選(xuan)擇使用這一技術。
音(yin)頻設備數量(liang)增長的(de)同時，車(che)輛內外的(de)攝(she)像(xiang)頭數量(liang)也(ye)在(zai)快速增加。新上市的(de)車(che)型，既有前視ADAS攝像頭、360度環(huan)視(shi)攝(she)像(xiang)(xiang)頭，還(huan)增加(jia)了駕駛員狀態監(jian)測甚至(zhi)是后排監(jian)測攝(she)像(xiang)(xiang)頭。
▲粉(fen)紅(hong)色模塊為寶馬車型搭(da)載的駕駛員狀態監(jian)測攝像頭
攝像(xiang)頭多(duo)了線束也會變多(duo)，為(wei)了讓不同(tong)的(de)線束在(zai)一起不產生電磁干擾，攝像(xiang)頭的(de)連(lian)接需要使用具備屏(ping)蔽功能(neng)的(de)線束和(he)連(lian)接器(qi)，成本比非屏(ping)蔽線束和(he)連(lian)接器(qi)要高。
而(er)ADI的C2B攝(she)像頭視頻(pin)總線技術就可(ke)用來幫助車企降低這一成本。
ADI依托自己領先的(de)數(shu)模(mo)轉換技術，將攝(she)像頭拍攝(she)的(de)視(shi)頻從數(shu)字信號(hao)(hao)轉為(wei)模(mo)擬信號(hao)(hao)進行傳輸，使用成本(ben)較低的(de)非屏蔽雙絞線和(he)連接器(qi)(qi)進行傳輸信號(hao)(hao)，降低了線束(shu)和(he)連接器(qi)(qi)成本(ben)，并且還能夠保(bao)證1080P的清晰度。
待模(mo)擬信號傳輸完(wan)成(cheng)后，再通過ADI的數模轉(zhuan)換器(qi)，又(you)可將模擬信號(hao)變(bian)回數字信號(hao)，不影響ECU等(deng)計算單元(yuan)對視頻畫面進(jin)行處理(li)。
“以360環視系(xi)統為例(li)，使(shi)用(yong)C2B技術后，每套系統的線(xian)束和連接器(qi)成本可以降低(di)好幾十元(yuan)。”陳(chen)晟講道，“對于動(dong)輒幾十萬、數(shu)百(bai)萬臺銷量的車(che)企來(lai)說(shuo)，整體(ti)會(hui)省下不少(shao)錢(qian)。”
除了音、視頻總線，ADI還為日益在車內普及的手勢識別、人臉識別技術提供了底層硬件。
▲拜騰M-Byte的車(che)載手勢交互技(ji)術(shu)
想要實現手勢識別(bie)/人(ren)臉識別，有結(jie)構光、特征點、3D ToF等(deng)技術路徑，后(hou)者的工作距離最遠，且(qie)不(bu)易受強(qiang)光照等(deng)環(huan)境因素(su)影(ying)響，是(shi)上(shang)車的較好選擇(ze)。
針對3D ToF技術，ADI提供有激(ji)光(guang)二(er)極管驅動器、CCD信(xin)號(hao)處理器以及CCD電源等(deng)多個芯片，可用于(yu)激光(guang)發射、信(xin)號處(chu)理等(deng)關鍵環節，進而讓車(che)企或(huo)Tier1可以(yi)在此基(ji)礎上研發出(chu)表現優異的3D ToF系(xi)統。
▲ADI的3D ToF開(kai)發(fa)套(tao)裝
值得一提的(de)是，ADI的(de)CCD信(xin)(xin)號處(chu)(chu)理器可直接對激(ji)光信(xin)(xin)號進行處(chu)(chu)理，無(wu)需額外的后端處(chu)(chu)理器，支持(chi)多個3D ToF系統(tong)在(zai)同一環境無干(gan)擾部(bu)署，且可在(zai)強光照等條件下(xia)工作，非常適合車內(nei)場(chang)景。
總結來說，雖然ADI在智能(neng)座艙領(ling)域的三條產(chan)品(pin)線看起來(lai)并(bing)不起眼，但都是能(neng)幫助(zhu)車企直接(jie)降低成本、提升性(xing)能(neng)的技(ji)術，市場地位穩固，為其發展(zhan)更(geng)多(duo)業務打好(hao)了基礎。
結語：三箭齊發(fa) ADI緊(jin)抓智能汽車時代(dai)機遇
最近5年，在特(te)斯拉、谷歌Waymo、百度、蔚來、小鵬(peng)等一(yi)系列科技(ji)公(gong)司(si)與新造車(che)公(gong)司(si)的(de)帶動(dong)下(xia)，老舊龐(pang)大的(de)汽車(che)產業已經開(kai)始(shi)全力向著電動(dong)、智能的(de)方向轉型。
在這一過程中，不管是由電機(ji)/電池組成的電驅動系(xi)(xi)統，還是由于傳感器、處理器、執行器組成的自動駕駛(shi)系(xi)(xi)統，還是由麥(mai)克(ke)風(feng)/音響、屏幕、攝像頭組成的智能座艙系統(tong)，都需要大量的半導體和IT技術，吸引了高通、英(ying)特爾、英(ying)偉(wei)達(da)，以及ADI等一(yi)眾半導體公司入(ru)局。
從(cong)與陳(chen)晟的(de)交流中，車東西最明顯的(de)一(yi)個感受(shou)就(jiu)是，ADI基(ji)于自身在模擬芯片(pian)領(ling)域幾十(shi)年(nian)的技術(shu)積累，從電池/電機監測芯片、傳感器芯片以(yi)及A2B/C2B音(yin)視頻總線等產品(pin)入手，已經(jing)在(zai)汽(qi)車產業(ye)扎下了深厚(hou)穩(wen)定的(de)根基(ji)。
其產品線不僅完整覆蓋(gai)電動(dong)(dong)汽(qi)車、自動(dong)(dong)駕駛、智(zhi)能座艙三大最具(ju)有(you)變革潛力的方向，并還都是傳(chuan)感芯片(pian)(pian)、射頻芯片(pian)(pian)、處理芯片(pian)(pian)等最核心部件，可謂是抓住了智(zhi)能汽(qi)車核心的核心，在汽(qi)車四化浪潮中(zhong)獲得了先機(ji)。
憑借(jie)在三大領域(yu)的產品布局，ADI還在朝著無線BMS、固態激光雷達等更(geng)加(jia)前(qian)沿的方向前(qian)進，借助席卷全球(qiu)的智能汽(qi)車大潮，未來勢必會(hui)獲得更(geng)大的增長(chang)。
