AI服务器单机柜功率突破100kW后,传统12V、48V供电架构的功率密度逐渐逼近极限,800V高压直流成为下一代数据中心供电方案,开始进入产业验证阶段;人形机器人走向量产,数十个关节电机同时提出更高的功率密度、更轻的重量和更小的体积要求;软件定义汽车(SDV)不断加快演进,整车电子电气架构的迭代周期已经压缩到18至24个月,行业竞争也从单纯比拼MCU性能,延伸到开发工具、软件生态和功能安全能力......
这些变化背后有一个共同特点:行业正在面对越来越多的系统级工程问题。无论是AI数据中心的供电、机器人关节的电驱控制,还是汽车电子的软件开发,都已经不是单颗芯片性能提升就能解决的问题,更多的是需要器件、软件、开发工具,以及系统架构协同设计。
在7月1日开幕的2026慕尼黑上海电子展上,在中国市场深耕40周年的德州仪器(TI)以“出行、生活、协作、焕能”四大主题,从汽车电子、机器人、工业控制、数据中心能源方面,给出了系统性的“答案”。
01 汽车电子:比芯片性能更关键的工具链
汽车电子电气架构正从分布式ECU走向域控制器,再向中央计算演进,这已经成为行业发展的主线。与架构升级同步发生的,是持续加快的整车研发节奏。新一代电子电气架构的开发周期已经压缩至18至24个月,很多时候,芯片尚未完成流片,软件团队就必须同步启动功能开发和系统验证。
在研发周期不断压缩下,软件能否摆脱对硬件进度的依赖、提前进入开发,将越来越直接地影响整车量产节奏。对于芯片厂商而言,竞争重点也开始延伸到如何通过工具链缩短整车研发周期。
针对这一工程挑战,TI展示了新一代TDA5处理器及配套的虚拟开发套件(VDK)。
在硬件层面,TDA5采用更高集成度设计,将ADAS、数字座舱、车载网关等功能集成到单颗芯片中,有助于整车厂降低系统复杂度和BOM成本。
在开发流程上,VDK提供了完整的虚拟开发环境。开发者无需等待芯片流片,便可在云端搭建数字化开发平台,对不同ECU状态、道路环境、天气条件,以及摄像头算法进行联合验证,将大量软件开发和测试工作前移至设计阶段。
这意味着,利用这套VDK,软件开发将不再完全受制于硬件进度,软硬件并行可以成为新一代汽车研发的工程实践。
除了电子电气架构的演进,线控化和电气化同样在推动整车进入新一轮技术升级。相比过去单一器件性能的提升,当前不少汽车电子厂商通过减少器件数量、缩短通信链路、简化控制架构,来提高整车开发效率和量产可靠性。
而此次,TI展示的方案也覆盖了线控制动、智能照明、电池管理,以及高压平台等多个环节。不同产品形态背后,都体现出了一致性的工程思路,也就是以更高集成度取代分散式设计,在降低硬件复杂度的同时,提升整车开发效率和可靠性。
在线控制动领域,TI带来了机电制动(EMB)参考设计,通过高度集成的器件方案满足ASIL-D功能安全要求,为下一代线控制动提供了更加轻量化的实现路径。
这一思路同样延伸到了智能照明系统。智能照明方面,TI联合星宇股份推出了像素级车灯方案,单接口即可连接最多6颗LP5860-Q1驱动器,实现1188颗LED像素控制。
具体而言,对于车灯系统而言,真正的工程挑战并非在于LED数量,而是跨板通信、EMI控制,以及整机可靠性。接口数量减少、系统集成度提升,不仅降低了硬件复杂度,也有助于提升整车量产的一致性。

类似的设计理念,也出现在动力电池管理系统中。TI新发布的BQ79826Z-Q1首次将电化学阻抗谱(EIS)分析能力集成到车规芯片内部,可在0.01Hz至3.5kHz范围内实时分析电芯状态,将热失控预警时间提前5分钟以上。
同时,单颗芯片支持26节电芯监测,相比上一代方案的18节电芯进一步减少了外围器件,简化了电池包设计。

在新能源汽车的高压平台中,这种集成化设计进一步延伸至功率控制系统上。
现场展示的基于C2000 MCU F29平台打造的300kW牵引逆变器,以及与威迈斯联合展示的6.6kW车载充电机(OBC)和3.5kW DC-DC转换器,都采用了更高集成度的控制架构,在减少PCB面积和外围器件数量的同时,也降低了系统开发复杂度和整车集成成本。

不难看出,TI此次展示的是贯穿研发流程与系统架构的工程思路:一方面通过工具链让软件开发节奏提前,缩短整车研发周期;另一方面通过更高集成度降低系统复杂度,让汽车电子从“拼器件”逐步转向“拼工程效率”。
在汽车研发节奏持续加快的背景下,这种能力的重要性,或许并不亚于芯片性能的提升。
02 边缘AI:兼顾算力、功耗、隐私与BOM成本
边缘AI这两年持续升温,但在终端设备中,AI部署始终需要同时兼顾算力、功耗、隐私和BOM成本。对于MCU和MPU平台而言,这几项要求往往需要同步满足。TI在“生活”展区中展示的多款方案,覆盖了智能家居、智能家电和数字医疗等不同场景,应对的正是边缘AI产品开发中的几类典型工程问题。
智能家居方向,TI展示了基于AM62 MPU的集中式AIoT网关,搭配IWRL6432 毫米波雷达和CC2755边缘AI无源红外传感器。整套方案利用毫米波雷达替代摄像头完成姿态感知和跌倒检测,且在设备端完成AI推理和决策,无需上传任何视觉数据。
对于智能家居而言,姿态识别和人体检测只是功能需求,更大的挑战来自隐私保护。相比摄像头方案,毫米波雷达能够在完成感知任务的同时避免采集图像信息,更适合卧室等私密空间的应用场景。

从智能家居延伸到家电产品,AI面临的重点开始转向实时控制与计算资源。
家电控制方面,TI与TCL联合打造的智能空调方案中,采用了TMS320F28P550微控制器。这颗MCU集成了硬件NPU加速器,可同时承担电机控制和边缘AI推理,现场数字识别演示显示,相比纯软件CPU方案,硬件加速方案能够明显提升推理速度,同时降低处理器负载。
对于家电控制而言,电机控制本身就是高实时性任务,能够分配给AI推理的计算资源十分有限。因此,工程重点并非单纯提升NPU算力,而是在控制算法与AI推理之间做好资源分配,在保证实时控制的同时完成边缘计算。
数字医疗则把这一平衡进一步延伸到了尺寸和续航方面。
TI现场展示了通信模块直连云ECG可穿戴设备,采用BQ25190电源管理芯片实现紧凑型电源设计,并通过边缘AI识别心脏异常;连续血糖监测(CGM)方案则采用超低功耗BLE连接和小型化封装。
对于可穿戴医疗设备而言,产品设计面对的不只是检测精度,还需要在有限尺寸内兼顾传感、计算、通信和供电,让设备能够满足连续佩戴和长期运行的需求。

不同应用场景面对的问题各不相同,但随着边缘AI不断普及,开发效率开始成为共同关注的话题。
工具链方面,TI将CCStudio™ IDE内嵌了AI助手,可辅助编码、配置与调试,目前已支持超过60个模型和应用实例复用。

对于边缘AI开发而言,模型迁移、代码复用以及调试效率都会直接影响项目周期。相比单纯提高NPU的TOPS指标,成熟的开发工具链能够减少重复开发工作,加快模型部署速度,也有助于缩短产品研发周期、降低整体开发成本。
03 人形机器人:GaN成为“功率密度”挑战“新解法”
2026是人形机器人产业加速落地的一年。一个全尺寸人形机器人通常拥有数十个自由度和数十套关节驱动系统,关节电机的功率密度直接影响整机重量、续航、散热,以及关节尺寸,因此成为机器人设计中的关键指标。
围绕这一问题,TI在协作展区重点展示了多项基于GaN(氮化镓)的电源与驱动方案,包括48V转24V DC/DC电源设计和48V/1kW关节驱动器。借助GaN更高的开关频率,功率部分体积缩小了50%以上,母线侧采用体积更小的陶瓷电容,在降低系统体积的同时进一步提升功率密度。
对于人形机器人厂商而言,这意味着关节模组能够做得更紧凑,整机重量也能有进一步优化的空间。
事实上,更高的功率密度解决的是关节驱动问题,人形机器人的“灵巧手”则进一步考验控制系统的集成能力。灵巧手方向,TI采用单颗DSP实现集中式六轴电机控制,通过EtherCAT通信配合6颗DRV8376驱动MOS完成运动控制。
其实,对于“灵巧手”而言,其内部空间极为有限,集中式控制架构能够减少控制器数量和布线复杂度,更适合高自由度、多电机的设计需求。

除了机器人本体,TI还展示了面向工业自动化的电机控制方案。
现场展出的四合一FOC BLDC电子调速器,采用单颗MCU配合GaN FET,可同时对四路BLDC电机进行实时磁场定向控制。结合10BASE-T1L单对以太网和PoDL技术,电机运行过程中的温度、振动和电流等数据能够以低时延传输至边缘AI节点,为预测性维护提供实时数据基础。
相比实验室的验证,这类方案更关注如何降低部署成本,提高工业现场的大规模应用能力。

在人机协作场景中,性能之外,安全同样是系统设计的重要组成部分。在感知层,TI与Algorized合作打造了融合计算机视觉和60GHz毫米波雷达的方案,将Algorized基础模型与TI毫米波雷达结合,实现人体检测、行为预测,以及呼吸、心率等生命体征监测,进一步提升人机协作场景下的环境感知能力。
在控制层,TI与Neuron Automation合作打造了基于AM2434处理器的SIC99多核单CPU架构,目前已完成预认证,最高可满足ISO 13849 PLe和IEC 61508 SIL3功能安全等级。

对于设备厂商而言,完成功能安全预认证意味着能够减少认证开发工作量,缩短产品上市周期,也降低了后续工程投入。
04 AI数据中心:800V DC与GaN助力“突破”电力工程极限
AI大模型对算力的需求持续增长,也让数据中心供电系统面临新的挑战。随着单机柜功率不断提升,传统12V或48V配电架构在功率密度、传输损耗和转换效率方面逐渐接近工程极限,800V高压直流配电开始走向实际部署。
围绕这一趋势,TI在焕能展区重点展示了两套面向AI数据中心的高压供电方案。
面向计算托盘的800V转6V DC/DC配电板方案,TI专为20kW以上负载设计,兼容顶部冷板液冷系统,并采用集成GaN功率级与磁性器件设计,转换效率超过97%,功率密度达到2kW/in³以上。
面向下一代AI服务器的30kW高功率密度电源(PSU)方案,TI采用三级PFC、LLC以及混合滞环控制(HHC)架构,最高转换效率达到98.5%。GaN器件将系统开关频率提升至1MHz以上,也进一步缩小了磁性器件和其他无源器件的体积,为更高功率密度的服务器电源提供了实现路径。

除了数据中心,TI的高压、高效率电源架构也逐渐向电网和储能系统延伸。
在中压配电和兆瓦级充电领域,TI推出了50kVA固态变压器(SST)模块,集成以太网和FSI通信接口,在减少功率单元数量的同时,实现超过97%的满载效率。
储能方面,TI与新能安(Ampace)联合打造了工商业储能(C&I ESS)电池包方案,采用BQ79718和BQ79731电池管理器件。新能安基于TI的BQ798xx系列构建主动均衡和Pack级电化学阻抗谱(EIS)参考设计,支持SAB和DAB等不同拓扑结构,最高可扩展至104个电芯监测通道。

在供电系统不断向高压、高功率密度演进的过程中,精密模拟器件的重要性也在同步提升。
精密信号链方面,TI展示了新一代精密运算放大器系列,覆盖1.7V至36V工作电压范围。产品采用零漂移技术和专利e-Trim™封装后修调工艺,在保持宽电压支持的同时,实现了低于100μV的失调电压和低至5nV/℃的温漂性能。

对于数据中心、能源基础设施等场景而言,精密测量直接关系到电源控制和系统可靠性。相比单纯追求高性能,这类器件更关注在性能、成本和规模化部署之间的平衡。目的是,为对于精密模拟有需求、同时注重成本控制的用户企业提供更多选择。
05 写在最后:差异化在于“系统级”
透过TI在2026慕展上的展示,可以看到半导体及下游硬件产业正在发生四个深层变化。
第一,竞争焦点正从芯片性能转向开发效率。随着软件定义汽车、机器人和边缘AI的发展,客户越来越关注产品能否更快完成开发和量产,而不仅仅是芯片本身的性能指标。因此,从虚拟开发平台、软件工具链到参考设计和功能安全认证,开发生态正成为半导体厂商新的竞争力。
第二,高压、高功率密度应用正在推动GaN进入规模化落地阶段。过去GaN主要应用于消费电子快充,如今随着AI数据中心、机器人、电动汽车等场景不断提升功率密度,对系统体积、散热和效率提出了更高要求。GaN凭借高频、高效率等特性,走向支撑系统设计的重要基础技术。
第三,系统集成正在成为芯片设计的重要方向。电子系统复杂度不断提升下,越来越多原本依赖板级设计实现的功能开始向芯片内部集成。这不仅减少外围器件和系统接口,也有助于降低EMI、线束、散热以及软件协同等系统设计难度,推动半导体厂商向系统级解决方案进一步延伸。
第四,边缘AI进入工程化落地阶段。相比云端大模型,边缘AI更强调实时响应、低功耗和数据隐私,因此更适合通过MCU、专用AI加速器以及各类传感器协同实现。AI在边缘侧的价值,也逐渐从生成内容转向感知、控制、预测和决策等具体任务。
从TI此次在2026慕展上的展示布局中,可以看到,半导体产业的演进趋势,逐渐成为系统能力的比拼。
随着制程演进逐渐放缓,产业创新越来越依赖系统架构、软件生态、先进材料以及高集成设计等多方面协同推进。
对于半导体行业而言,未来真正决定竞争力的,不只是芯片性能的高低,更是能够帮助客户以更短的周期、更低成本完成系统开发,并将创新更快转化为产品的价值。
而TI,正成为这种“系统级”能力的定义者!
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