TI视角下的科技前沿：半导体产业新动向

又到了岁末年初之际，回顾过去的2024年，半导体产业有增长也有阵痛，复盘2024年的半导体产业状况，有哪些长足的进展又有哪些短板？展望2025年，半导体市场又有哪些机会，该如何发展？为此，电子发烧友网策划了《2025年半导体产业展望》专题，收到数十位国内外半导体创新领袖企业高管的前瞻观点。其中，电子发烧友特别采访了TI，以下是他对2025年半导体市场的分析与展望。
 
AI大模型推动下的端侧芯片变革
 
随着AI大模型成为新型智算基础设施，算力从云端向终端下沉的趋势日益显著，让边缘AI朗超过蓬勃兴起。在实时响应度方面，边缘AI致力于实现人与电子产品交互的即时性、高效性和安全性。以智能驾驶场景为例，车辆中的视觉处理器借助先进的雷达检测技术，对周围环境进行持续、精准的监控，从而使车辆能够在瞬间对各类潜在障碍做出反应，确保驾驶安全。
 
在边缘AI设备广泛应用的背景下，数据安全和隐私保护成为至关重要的议题。因此，半导体厂商必须在芯片设计和技术架构层面，融入强大的数据加密、访问控制和安全防护机制，确保数据在存储、传输和处理过程中的安全性，这无疑是对半导体技术的一项重大挑战。
 
高效的数据处理能力是端侧AI芯片的核心竞争力之一。将计算能力靠近数据源，实现设备端的即时决策，有助于降低数据传输延迟，提高系统整体功效和稳定性。
 
然而，这一目标的实现并非易事。一方面，芯片需要具备强大的计算能力，以应对复杂的 AI 算法和海量的数据处理任务；另一方面，为了满足移动设备和物联网设备的长期稳定运行需求，芯片必须在保证高性能的同时，实现低功耗设计。这就要求半导体厂商在芯片架构优化、算法优化和电源管理技术创新等方面不断探索，以找到性能与功耗之间的最佳平衡点。
 
5G+AIoT时代的技术创新与应用拓展
 
在5G+AIoT席卷全球的浪潮中，边缘AI技术展现出了广泛的应用前景。在工业领域，边缘AI为工厂的智能化升级带来了新的契机。通过实时监测电机运行状态，边缘AI系统能够精准捕捉电机故障的早期迹象，从而实现预测性维护。
 
这种预测性维护模式不仅可以有效避免电机故障引发的整个生产系统瘫痪，保障生产的连续性和稳定性，还能大幅降低维修成本，提高设备利用率。在可再生能源领域，边缘AI的应用同样引人注目。太阳能电池板集成边缘AI技术后，能够实时监测自身运行状态，及时发现故障隐患和电涌风险，并在危险发生前迅速采取措施关闭系统，从而确保了可再生能源发电系统的安全性和可靠性，有力推动了可再生能源的大规模应用。
 
同时，随着工业4.0的持续推进，数字化、通信和自动化成为提升工厂生产力的关键要素。在这一进程中，支持工厂通信的连接技术发挥着桥梁和纽带的作用。为了应对互联工厂中的复杂挑战，有线和无线通信技术不仅要满足简单易用、易于扩展的要求，还必须具备高度的安全性。
 
TI的SimpleLink™ CC2340无线MCU系列在这方面表现卓越。以CC2340R5微控制器为例，其待机电流低于710 nA，这一超低功耗特性极大地延长了电池供电设备的续航时间，使其在众多对功耗要求苛刻的应用场景中脱颖而出。
 
同时，512 KB的大容量闪存为工程师提供了丰富的代码存储空间，使其能够灵活开发各类复杂应用。而 CC2345R5微控制器则进一步拓展了射频性能和连接范围，为医疗设备、楼宇自动化、个人护理等领域的日常连接应用提供了更强大的支持，助力构建更加智能、高效的互联工厂生态系统。
 
在汽车领域，区域架构作为一种新兴趋势，为软件定义汽车的发展提供了重要支撑。区域架构是可以帮助实现软件定义汽车的一个趋势，区域控制模块可通过利用现有和新的网络接口来集中车辆的硬件和软件架构。其中包含以太网通信技术、高速串行总线技术、视频接口技术、隔离技术、低功耗蓝牙技术、USB Type-C解决方案。
 
汽车半导体市场的机遇与技术演进
 
尽管 2024 年第三季度全球半导体销售额创下历史新高，但汽车芯片需求的复苏相对滞后。然而，汽车半导体市场在汽车智能化、网联化和软件化的大趋势下，依然蕴含着巨大的成长机遇。TI凭借其在汽车领域积累的数十年丰富经验，通过持续的模拟和嵌入式创新技术研发，与全球各大汽车制造商建立了紧密的合作关系。
 
随着汽车电子系统日益复杂，半导体组件在汽车中的占比不断攀升，TI致力于提供多样化、高性能的产品，以满足汽车制造商在安全、智能、可持续发展等方面的不断增长需求，共同推动汽车产业的创新与变革。
 
软件定义车辆作为汽车市场的重要发展趋势，正在重塑汽车的设计、制造和使用方式。软件定义车辆的核心在于软件的集中化管理和硬件与软件的解耦。通过这种方式，车辆能够充分利用处理器、MCU和传感器采集的数据，实时优化车辆的整体性能，显著提升安全性和舒适性。
 
而区域架构作为实现软件定义车辆的关键趋势，对汽车半导体技术提出了新的要求和挑战。和按照ECU在车辆中的功能进行分组的域架构相比，区域架构按照它们在车辆中的位置进行分组。这些基于位置的ECU利用现有和新的网络接口，旨在实现车辆硬件和软件架构的集中化。
 
凭借支持软件定义车辆愿景的区域架构，汽车制造商正在重新定义下一阶段的驾驶员个性化、安全性和便利性。随着车辆中传感器和执行器数量的增加，车内需要传输的数据量也在增加。每个ECU都需要与传感器、执行器和其他ECU通信，以准确执行运动和安全功能。幸运的是，区域架构减少了布线、重量和成本，从而更好地优化软件定义车辆。