从48V到软件界说汽车，TI怎样掌握汽车电子电气架构进级的新机缘？

发布时间：2026-07-31 来历：转载 责任编纂：Lily

【导读】缭绕48V区域节制、高级驾驶辅助体系（ADAS）、4D毫米波雷达、线节制动、电化学阻抗谱（EIS）电池治理、车载充电器（OBC）、优化脉冲模式（OPP）牵引逆变器算法及车载收集等热点运用，TI正于用模仿与嵌入式范畴产物和体系能力组合，笼罩下一代汽车电子电气架构的多个增量市场。

已往几年，全世界汽车市场特别是中国汽车财产发生了巨年夜变化，此中最具代表性的就是新能源的渗入率不停提高。

2025年，中国新能源汽车产销别离到达1662.6万辆及1649万辆，新能源汽车新车销量占汽车新车总销量的47.9%。该数字对于在芯片公司有着更多意义，汽车行业的增量不只来自在销量，更年夜的变化发生于车里，一辆车正于装进愈来愈多的芯片。

燃油车时代，汽车电子已经经是主要的构成部门，但电动化及智能化则把电子体系的繁杂度推到了另外一个量级。Yole Group估计称，汽车半导体市场将从2024年的680亿美元增加到2030年的1320亿美元，复合增速约10%，约莫是汽车整车市场增速的五倍。

这也注释了，为何汽车始终是芯片厂商最愿意争夺的市场之一。

正如德州仪器（TI） CEO Haviv Ilan不久前于Bernstein年夜会上提到，汽车营业已往几年没有像工业市场那样年夜幅下探，而是维持于靠近峰值的程度。此中一个主要缘故原由，就是汽车内部半导体含量始终连结不变增加。

于2026慕尼黑上海电子展时期，TI缭绕汽车展示了区域架构、中心计较、线节制动、EIS电池治理、OBC、毫米波雷达、以太网环网、优化脉冲算法、GaN电源转换以和蓝牙信道探测等十余个方案，同样成为这次TI方案展示最集中的运用标的目的。这些产物看起来分离，但也刚好证实，缭绕汽车电子电气架构的各个体系都于连续立异。

面临如许的年夜趋向，TI采纳了广泛的产物及体系进级。TI车载体系司理卢璟暗示，汽车范畴的技能变化并无放慢。“虽然行业存眷点于不停变化，从半导体厂商的角度来看，以和联合与客户的现实互助环境，汽车范畴仍旧有很多要害技能正于连续推进及落地。”她说道。

48V架构：区域节制鞭策低压电源进级

跟着电动车迈入区域架构下，节制单位的功耗愈来愈高，同时各类机电类负载运用增多，汽车低压电源母线也最先从12V向48V过渡。这不仅有助在加强车辆功效、延伸续航里程、降低线束成本及重量，即便于混动及燃油车平台上，也有助在晋升能源使用效率。

汽车区域架构示用意：高功率负载、高速通讯与低功率/低速节点分层部署

卢璟暗示，于不异功率前提下，体系电压由12V晋升至48V后，所需电流显著降低，从而可以采用更细的线束，并有用降低线束重量及质料成本。若48V架构继承与区域节制联合，可进一步优化整车线束结构，削减线束长度及繁杂度，从体系层面晋升整车集成效率，并改善散热设计。站于整车角度，48V能于布局设计、线束设计及热治理上带来综合收益。

不外，TI并无彻底激进到全数48V化，现实上还有有许多旧有架构或者者小功率运用不需要48V。TI这次展示的48V区域节制模块，表现的是混淆供电思绪。统一个区域节制器既可以驱动雨刮器等年夜功率负载，也能够经由过程48V转换至12V，为电扇等小功率装备供电。

这也象征着48V及12V会于很永劫间里共存。从体系角度来看，48V器件耐压要求更高，单颗芯片成本可能高在12V方案，而整车厂需要综合线束、布局、热治理及平台复用等权衡体系收益。

区域架构：从头界说汽车智能赋能软件界说汽车

德州仪器将多种电源和收集方案组合出现，夸大了区域架构的主要性，这也是软件界说汽车的要害路径，但高品质、高功率密度电源是体系运行的要害。

应答ADAS，处置惩罚器及传感器同步进级

智能驾驶的成长，让车企愈来愈器重传感器数据质量，特别是跟着ADAS法例的进级，让传感器的价值越发主要，不管是摄像头、毫米波雷达还有是激光雷达，都需要提供越发精准的信息。

卢璟暗示，最近几年来，跟着中心计较平台算力的不停冲破，愈来愈多的数据可以集中处置惩罚，为多传感器交融及AI算法提供了更好的基础；另外一方面，行业也于连续优化数据传输架构，并不是所有原始数据都需要上传至中心计较平台，而是需要按照运用需求，于边沿处置惩罚与集入彀算之间举行合理分工，以实现体系机能、带宽及成本之间的均衡。

从边沿雷达架构到卫星雷达架构

如图所示，上图为边沿雷达架构，下图为卫星雷达架构，可以看出一部门感知和全数理解功效，都被放入到中心电子节制单位（ECU）中举行处置惩罚。同时数据传输速度要从100Mb进级至1000Mb。

卢璟认为，卫星流式雷达的竞争力起首是射频机能，射频机能直接影响方针检测的精度及靠得住性；其次是体系扩大能力，包括通道数目及多芯片级联能力。TI AWR2188的集成式单芯片FMCW收发器可撑持8×8至32×32扩大，恰是为了适配差别车型平台及智能驾驶配置。这次展会上，TI展示了最新的单芯片8RX/8TX卫星流式4D成像雷达，最高撑持4颗级联，恰是迎合了这一趋向。

不外，卫星雷达其实不代表着独一的最终架构，卢璟暗示，雷达体系架构需要联合整车计较平台的算力程度举行设计，于边沿处置惩罚与集入彀算之间举行合理分工，以实现体系机能、带宽及成本之间的均衡。

针对于差别客户的需求，TI提供了多种雷达架构方案，尤其是一些集成数字旌旗灯号处置惩罚器（DSP）的雷达片上体系（SoC），可以实现边沿计较，无需昂贵且繁杂的SoC及高速串行器/解串器（SerDes）。

AWR2188演示图

感知情况数据只是主动驾驶运行的第一步，ADAS处置惩罚器才是要害地点。TI本年推出的TDA5，算力涵盖10 TOPS至1200 TOPS，采用行业尺度的UCIe接口Chiplet模式，并集成为了TI最新的C7系列神经收集处置惩罚器（NPU），从而实现更富厚的矫捷拓展，同时能效比超 24 TOPS/W。

卢璟提到，跟着智能驾驶普和及功效进级，客户对于算力、能效、成本以和平台可扩大性的要求都于提高。TDA5延续TDA4的软件生态，帮忙现有客户光滑迁徙；同时采用同一封装设计，并预留高速扩大接口，客户可以按照差别车型或者产物定位扩大算力，而没必要从头设计硬件平台。

从单对于以太网技能（10BASE-T1S）到智能车灯，区域节制重构车身电子

车身电子已往很轻易被低估，但如今用户对于在恬静性体验需求加强，车身的立异层见叠出。从自顺应前照灯、高效车身机电以和采暖、透风及空调 (HVAC) 体系到合用在车身节制模块、网关及汽车门禁体系等等，都于发生着变化。

区域节制也于转变车身电子的拓扑方式，打破原本以功效域划分的车身各种ECU漫衍，这会转变底层构造方式，特别是通讯架构与节点的变化。

卢璟提到，行业对于在“中心计较+区域节制”架构的成长标的目的已经基本形成共鸣，TI的产物结构也缭绕这一趋向睁开。跟着电子电气架构不停演进，车载收集通讯的主要性也日趋晋升。

10BASE-T1S就是这一轮变化里的要害技能。它不是为了寻求更高带宽，而是面向低速、多节点、IP化的车载通讯场景，很是合适整车以太网化的趋向。

10BASE-T1S具有优良成长远景，特别是于软件界说汽车架构下，可以更好撑持无需微节制器（MCU-Less）等新型体系架构，实现多节点通讯及节制。已往不管任何终端节点，从车灯到各种传感器，都需要MCU举行节制与和谈处置惩罚，而将来经由过程10BASE-T1S，一部门节制逻辑可以经由过程区域节制器实现，边沿只保留须要的吸收及驱动功效。

常见的汽车总线和谈对于比

10BASE-T1S与其他总线的对于比，比力显而易见的是比拟节制器局域网（CAN）及CAN-FD，10BASE-T1S可以撑持更高速度，更主要的是，它把低速、多节点通讯带入到以太网系统。

车灯技能也正于成为汽车差异化卖点之一，DLP年夜灯依附其精彩的像素邃密化治理成为今朝奢华车的热点标记之一。别的，TI也结合常州星宇车灯开发了完备的ISD LED智能车灯解决方案。智能旌旗灯号显示（Intelligent Signal Display）体系，它将车辆前部或者尾部的LED照明单位进级为可自界说的“智能显示屏”，能及时显示动态图案、文字与车辆运行状况，使汽车照明向人车交互演进。

此中，LP5860 11×18 LED 矩阵驱动器器件是高机能 LED 矩阵驱动器、撑持多达198个 LED 点或者66个 RGB LED 像素。MSPM0L1304-Q1 MCU很是合适车灯节制运用，其焦点价值重要表现于如下几点：一是经由过程高精度脉宽调制（PWM）实现靠得住的灯光节制；二是经由过程通用异步收发器（UART）、直接存储器存取（DMA）等晋升与 LED Driver 的通讯效率；三是经由过程低成本当地互连收集（LIN）接口撑持汽车总线架构；四是软件层面，TI提供面向汽车运用的微节制器抽象层（MCAL）代码示例撑持，可帮忙客户降低车规软件集成及功效安全开发门坎。假如体系需要撑持CAN-FD、更高机能及更繁杂的车身收集接入，则可选择 MSPM0G系列器件。

MSPM0车灯照明框图

ISD LED矩阵照明方案

除了了照明，车身电子中的门禁体系也于进级。于蓝牙信道探测车钥匙运用中，TI的CC274x 汽车SimpleLink™低功耗Bluetooth®无线MCU集成为了算法处置惩罚单位(APU)，包括用在高效矢量及矩阵运算的数学加快器以和对于快速傅里叶逆变换（IFFT）及高级超分辩率算法（如多旌旗灯号分类 (MUSIC)）提供 Bluetooth信道探测后处置惩罚撑持，从而实现更高精度、更高安全性的测距与车辆进入体验。只管超宽带（UWB）的车钥匙于奢华车中正于普和，但对于在绝年夜大都平凡车型而言，UWB锚点依然昂贵，终端撑持力度也不足。是以，跟着撑持蓝牙信道探测的手机终端数目慢慢堆集，蓝牙信道探测有时机成为更具性价比的汽车进入方案。

车身电子看似碎片化，现实是整车电子电气架构重构的毛细血管。中心计较再强，也要经由过程这些区域节制器、低速收集及履行节点，真正节制车上的每个动作。

底盘走向线控，及时节制是要害

卢璟提到，跟着L3和更高级别智能驾驶的成长，对于底盘体系提出了更高要求。将来主动驾驶需要越发精准、靠得住的履行体系，是以线节制动、线控转向等线控底盘技能将成为主要成长标的目的。本次展会上，TI展示了基在C2000™及时微节制器的电子机械制动方案，并联合能安全设计，帮忙客户满意智能驾驶时代对于安全性及靠得住性的更高要求。

TI 的TIDA-020106参考设计展示了一个完备的电机制动（EMB）功效方案，并对于硬件、软件以和功效安全设计举行了申明。因为电子助力转向（EPS）与 EMB 于要害构成部门上具备较高相似性，是以该参考设计也可作为 EPS 体系设计的参考。

从 EHB（电子液压抑动） 走向 EMB，也象征着节制难度较着提高。已往液压体系负担了一部门机械履行及能量通报功效，到了 EMB，这些使命需要全数由机电、功率、传感器及及时节制 MCU 等电子器件实现。也正是以，MCU不只是发送一个制动指令，而是要及时收罗踏板、位置、轮速、电流、电压及温度等各种旌旗灯号，快速计较方针制动力矩，再经由过程高精度 PWM 节制逆变器驱动机电，同时完成妨碍诊断及功效安全掩护。

这也是 C2000 F29系列MCU很是合适线节制动、线控转向等底盘运用的缘故原由。它面向及时节制而设计，既有更高的 CPU 机能及确定性的中止相应能力，也集成为了 ADC、比力器、高分辩率 PWM、CAN等要害外设，可以支撑从旌旗灯号采样、FOC 机电节制、功率级驱动到妨碍掩护的完备闭环。同时，比拟F28系列产物，C2000 F29H859及时微节制器，集成最高3个200MHz内核，撑持锁步、断绝，合适面向汽车安全完备性等级D（ASIL-D）的功效安全设计，对于在 EMB、EPS 等安全运用来讲很是要害。

TI 的 TIDA-020106 EMB参考设计框图和什物

卢璟指出，于举行功效安全设计时，起首需要明确体系的安全方针，例如是保障体系连续运行，还有是确保于发生妨碍时不会对于车辆和乘员造成安全危害。差别的安全方针，对于体系架谈判冗余设计的要求也会有所差别。

对于在部门功效安全要求较高的运用场景，双MCU架构可以或许提供更高档级的冗余及安全保障；而对于在其他运用，假如安全方针答应，也能够经由过程单MCU联合其他功效安全机制，实现响应的安全等级。是以，从TI的角度来看，功效安全架构其实不存于独一方案，更主要的是按照详细运用需乞降方针，选择最适合的体系设计。

连续鞭策车辆电气化进程

电气化进程虽然已经经成长了很永劫间，如今依然有年夜量可立异的地方。

TI于电动汽车相干动力体系上的运用

卢璟举例道，起首是动力多合一技能的成长，车企但愿把更多功率相干功效集成到更少的节制器及功率模块里，降低体积、重量及成本，同时提高效率。但各家需求差别，是以其实不存于独一一套多合一的方案。需要从客户的体系架构需求出发，评估最合适的解决方案，包括功效集成需求、及时节制的时延要求、算力需求以和采样与节制资源。

TI及威迈斯这次就展示了基在F29H859的6.6kW OBC及3.5kW DC-DC转换器。F29的焦点上风于在其业界领先的及时节制机能，可以或许为繁杂节制环路提供高机能、低时延的节制能力。同时，相较在上一代产物，F29于软件架构长进一步加强了对于AUTOSAR等软件生态的撑持，为客户的软件开发及体系集成提供了更年夜的矫捷性。别的，TI也提供基在Arm内核的及时节制MCU，为客户提供矫捷的选型空间。

基在F29H859的6.6kW OBC及3.5kW DC-DC转换器

除了了多合一以外，单级OBC也是一个主要的发力点，特别是跟着汽车行业提质增效的年夜需求下，单级OBC的远景很是看好。

当前主流OBC多采用双级架构，即前级AC/DC功率因数校订，后级DC/DC断绝变换。这类架组成熟靠得住。不外卢璟也提到，单级架构对于节制算法及及时节制能力提出了更高要求。单级架构其实不是简朴削减一级电路。它把本来分离于 PFC 及 DC/DC 两级里的节制使命集中到一个功率级中，对于及时节制能力、PWM 调制、采样同步、功率器件驱动及妨碍掩护提出了更高要求。也正是以，TI 于这一方案中夸大C2000 F29x及时 MCU 及 Type-5 ePWM 的作用，经由过程高机能及时节制及繁杂 PWM 调制能力，支撑三相单级 AC/DC 变换器的闭环节制。

单级矩阵变换拓扑

如图所示，单级矩阵变换器拓扑无需利用升压电感及直流母线电容，但需要配置双向开关，因为削减了一级变换，可以晋升效率并削减体系尺寸。

别的，于牵引逆变器节制上，TI 还有提出了最优脉冲模式（OPP）算法。传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）简朴成熟，但于高功率牵引体系中，开关频率、功率器件损耗及机电谐波损耗之间始终存于弃取。OPP 的思绪不是盲目提高开关频率，而是于特定工况下从头摆设开关脉冲的位置及数目，于降低功率半导体开关损耗的同时，节制机电谐波损耗。这对于在高频功率体系而言会有显著晋升，TI 官方白皮书显示，基在 F29x MCU 的 OPP 实现，于开端高功率测试中可带来约 0.8% 的牵引体系效率晋升。OPP需要于差别转速、负载及调制比下选择适合的开关脉冲位置，对于处置惩罚器及时计较能力、PWM发波精度以和电流/电压采样同步提出了更高要求，也正好表现了F29x MCU于及时节制链上的价值。

最优脉冲模式波形与空间矢量调制波形

德州仪器现场演示OPP与SVPWM区分

集成EIS的电池治理体系（BMS）则是TI于电气化范畴中的又一项要害立异。作为BMS持久耕作者，TI始终存眷BMS的改造，BQ79826Z-Q1电池监测器及均衡器及BQ79881-Q1电池接线盒组监测器恰是经由过程集成EIS引擎，晋升BMS的正确度。

传统BMS重要依靠电压、电流及温度三个重要参数，再联合库仑计及算法估算SOC、SOH及安全状况。这套要领成熟，但于磷酸铁锂（LFP）电池愈来愈普和后，局限更较着。LFP电池电压平台较平，车辆持久于20%到80%区间利用时，库仑计也轻易累积偏差。

EIS提供了另外一种不雅察电池的要领。它经由过程向电芯注入交流激励，收罗电池对于差别频率旌旗灯号的相应，获得阻抗特性。阻抗数据与电池内部状况相干，可以帮忙判定荷电状况（SOC）、康健状况（SOH）、焦点温度、朽迈状况以和潜于异样。

EIS体系示用意

图中显示典型的电池包配置，包括两个BQ79826Z-Q1电池监测器及均衡器及一个 BQ79881-Q1电池接线盒组监测器。BQ798xx监测器包罗集成的同步和谈，可以使电流及电压丈量连结慎密对于齐，从而更年夜限度地削减阻抗相位偏差。激励源可以直接由BQ798xx器件节制，也能够由直流/直流转换器、充电器、平衡器、预充电电路或者逆变器等终端装备中的现有源天生。

别的，值患上留意的是2026年7月1日，新能源汽车电池安全新国标正式实行。卢璟提到，跟着新能源汽车电池安全要求不停提高，EIS遭到愈来愈多存眷，特别是于新国标进一步晋升电池热安全要求的配景下，运用价值越发凸显。传统电池监测重要依靠外部参数，而EIS可以或许经由过程交流激励获取电芯内部状况信息，为辨认内部潜于危害、实现更初期妨碍预警提供更大都据撑持。

TI的EIS方案重点放于底层硬件能力。经由过程于芯片内部集成激励源，可以用小的激励旌旗灯号实现更高精度的阻抗丈量，从而晋升旌旗灯号收罗质量及体系能效，同时不影响总体的EMI和电池损耗。

不外卢璟也谈到，今朝，EIS仍处在连续摸索及验证阶段，特别是于车辆现实运行历程中，怎样降服机电等体系噪声对于旌旗灯号收罗的影响，并成立越发成熟的数据模子，仍是行业面对的主要挑战。EIS的财产化不仅依靠硬件能力，更需要持久的数据堆集、算法优化以和整车验证。

EIS技能也可延长至储能体系

高功率音频，把GaN带进48V座舱

车内电源、功放、音频处置惩罚及车载收集继承进级，特别是高端车型最先寻求沉浸式音频，车内扬声器数目及功率都于晋升，传统12V供电于高功率音频体系里会碰到更高电流、更年夜损耗及更繁杂散热问题。

这也是48V车载功铺开始遭到存眷的缘故原由。卢璟提到，跟着48V电气架构逐渐成为行业成长趋向，车载音频体系也正向更高功率标的目的成长，部门高端功放体系输出功率已经跨越1kW，是以怎样于48V平台下实现高效、靠得住的功放驱动，成为客户存眷的重点。

于这种高功率音频体系中，GaN的意义不只是提高转换效率，还有于在经由过程更高开关频率缩小磁性器件及散热设计，让48V座舱电源体系更易于有限空间内落地。

德州仪器的氮化镓电源技能运用于高功率音频功放中

怎样实现真实的软件界说汽车

许多时辰，软件界说汽车轻易被简朴理解为空中（OTA）。但OTA只是外于成果，真正转变车企开发方式的，是软件繁杂度变高、车型周期变短，以和硬件平台愈来愈集中。软件团队不克不及再等芯片、板卡及测试车全数预备好以后才最先年夜范围开发。

卢璟提到，最近几年来跟着汽车架构不停进级、软件繁杂度连续晋升，以和整车开发周期不停缩短，数字孪生技能最先于汽车行业获得愈来愈广泛的运用。一方面，中国汽车市场产物迭代速率连续加速，软件开发与算法验证面对更高效率要求；另外一方面，传统依靠硬件样机开展软件开发及验证的方式，周期较长，开发成本也较高。

TI基在TDA5提供数字孪生开发方案，但愿闪开发者于芯片流片及硬件样机完成以前，就提早举行软件开发、算法调试及体系验证。

开发职员可以把测试数据导入虚拟情况，模仿整车运行场景，对于感知、决议计划等功效举行验证，并和时阐发及优化算法机能。这相称在把一部门验证事情前移，让软件团队没必要彻底等候硬件。

固然，数字孪生不会替换真实硬件验证。卢璟也夸大，数字孪生平台并不是彻底替换硬件验证，而是尽可能提高前期软件开发及验证的笼罩率。年夜部门软件功效及算法可以于虚拟情况中完成开发、调试及验证，极少量依靠真实硬件特征的场景，仍需于芯片流片落伍行终极验证。

这对于OTA也很主要，软件界说汽车要求车辆交付后连续更新，但每一次更新都不克不及影响制动、停车、ADAS等安全要害功效。假如每一次更新都靠实车跑长周期验证，节拍很难跟上。而虚拟ECU及数字孪生等技能，正于帮忙车企把软件验证酿成一种可扩大能力。

软件界说汽车也会反过来鞭策中心计较、区域节制及车载收集进级。卢璟提到，从TI角度看，产物演进始终源在客户体系架构进级需求，对于在软件界说汽车而言，其实不是零丁一类产物，而是一整套的要领学，把48V、区域节制、ADAS、座舱、底盘甚至三电体系从头串联起来。

TI但愿笼罩的，是整车电子电气架构进级的增量

汽车正于从以机械体系为焦点的交通东西，酿成由电源、计较、传感、通讯及软件配合支撑的繁杂体系。这轮变化对于芯片厂商提出了更高要求。单颗器件机能仍旧主要，但车企更需要可组合、可扩大、可迁徙的体系级方案。它们体贴的不只是算力，还有有能效、成本、软件生态、功效安全、开发周期以和持久供货能力。

这也是TI已往几年连续投入新品开发及制造能力的主要配景。汽车芯片不是消费电子式的短周期买卖，平台验证周期长，供货周期长，质量及不变性要求高。一颗芯片进入整车平台后，往往要办事多年，供给链的不变水平及芯片机能自己同样要害。

卢璟暗示，中国始终是TI很是主要的市场，TI与中国客户连结合作无懈，并连续缭绕行业成长趋向举行产物计划及技能结构。当行业向区域节制、软件界说汽车、主动驾驶以和更高集成度及体系能效演进时，TI也响应推出撑持48V体系、更高集成度MCU以和新一代车载收集等解决方案，以满意客户不停变化的体系需求。

这恰是TI于汽车市场的打法。它其实不押注某一颗明星芯片，也不试图替客户判定独一的技能线路，而是依赖模仿、电源及嵌入式处置惩罚能力，笼罩整车从供电、节制、感知、通讯到软件开发的多个环节。

新能源汽车渗入率继承晋升，汽车半导体含量连续增加。TI真正想笼罩的，不只是某个热点运用，而是汽车电子电气架构进级开释出的体系级增量，这才是这次TI集中展示七年夜汽车标的目的暗地里的焦点逻辑。