作者：Ahmad Bahai博士，德州儀器（TI）首席技術(shù)官

當(dāng)我坐在電動(dòng)汽車(chē)上踩下加速踏板，時(shí)速在3秒之內(nèi)就能從0飆升到近100公里——我非常享受這個(gè)過(guò)程。正如我駕車(chē)疾馳在高速公路快車(chē)道上，而新一代技術(shù)將載著我們馳騁在大數(shù)據(jù)公路的快車(chē)道上。

暢想一下，新技術(shù)將影響著我們未來(lái)的工作和生活：

· 汽車(chē)組裝生產(chǎn)線上將重新配置協(xié)作機(jī)器人，由它們來(lái)組裝不同型號(hào)的車(chē)輛。這將在降低成本的同時(shí)大大提高生產(chǎn)力，發(fā)揮競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。今天，重置一個(gè)這樣的工廠可能需要幾年的時(shí)間。

· 機(jī)器視覺(jué)技術(shù)將使人們即使在夜間、霧天和灰塵的環(huán)境下，駕駛時(shí)也可清晰視物。

· 充電器尺寸將縮小到信用卡大小，你可以把它方便地塞進(jìn)口袋里。

· 人們將迎來(lái)新的美食——用3D打印機(jī)制作完成，比如美味的意大利面。你只需將原料放進(jìn)打印機(jī)里，它會(huì)在網(wǎng)上自動(dòng)下載食譜，等你下班到家后就可以享用熱騰騰的美食了。 

隨著這些顛覆性技術(shù)不斷應(yīng)用于工業(yè)、汽車(chē)和其他行業(yè)，以及新市場(chǎng)的不斷開(kāi)發(fā)，模擬和嵌入式處理半導(dǎo)體技術(shù)將為未來(lái)生產(chǎn)創(chuàng)新、高能效、高性能和高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品打下基礎(chǔ)。

讓我們更深入地了解一些創(chuàng)新技術(shù)以及未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)：

無(wú)需耗盡電池電量，獲得電動(dòng)汽車(chē)的扭矩動(dòng)力

氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）在高壓應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在電源行業(yè)被廣泛討論，可靠性問(wèn)題是阻礙其廣泛推廣的最后屏障。現(xiàn)在我們已經(jīng)克服了這個(gè)問(wèn)題，靜待這令人興奮的新機(jī)遇在汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療以及消費(fèi)類(lèi)電子市場(chǎng)中的應(yīng)用。

GaN和SiC在高壓應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

這些設(shè)備具有的高能效和小尺寸特點(diǎn)將在電動(dòng)汽車(chē)逆變器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)器人和再生能源等應(yīng)用中得到充分利用。例如：

· 連接到可再生能源電網(wǎng)的逆變器體積將變得更小，功率將變得更高。

· 提高電源管理效率將顯著提升電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程，并為電動(dòng)汽車(chē)的快速啟動(dòng)提供扭矩而不會(huì)耗盡其電力儲(chǔ)備——這相當(dāng)于燃?xì)廛?chē)輛的能耗。電池技術(shù)正在不斷改進(jìn)，成本可達(dá)到每千瓦時(shí)約100美元，預(yù)計(jì)將成為大規(guī)模使用電動(dòng)汽車(chē)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

一體化時(shí)鐘：每10年產(chǎn)生1秒誤差

我們生活在大數(shù)據(jù)時(shí)代，5G時(shí)代即將到來(lái)。在2018年，通過(guò)有線和無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)預(yù)將達(dá)到2澤字節(jié)（zettabytes），即2萬(wàn)億GB（gigabytes）。千兆采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、高速接口和高性能無(wú)線電將成為我們進(jìn)入技術(shù)的高速發(fā)展通道。

TI微機(jī)電時(shí)鐘參考創(chuàng)新設(shè)計(jì)

這些系統(tǒng)需要極其準(zhǔn)確、高性能的時(shí)鐘做參考。完全一體化時(shí)鐘每10年只有1秒誤差，將為大數(shù)據(jù)提供前所未有的性能支持。

而且，隨著時(shí)鐘信號(hào)在電路板和系統(tǒng)上的運(yùn)轉(zhuǎn)，因它而產(chǎn)生的噪聲或抖動(dòng)也需要被清除。基于晶體時(shí)鐘的參考設(shè)計(jì)已在業(yè)內(nèi)應(yīng)用了數(shù)十年，而微機(jī)電時(shí)鐘參考創(chuàng)新設(shè)計(jì)將提供更高的性能、更低的抖動(dòng)和更集成的解決方案。

透過(guò)濃霧和灰塵視物

機(jī)器視覺(jué)是工業(yè)和汽車(chē)市場(chǎng)上發(fā)展最快的技術(shù)之一。隨著智能汽車(chē)、協(xié)作機(jī)器人和工業(yè)計(jì)量的發(fā)展，相機(jī)、雷達(dá)、激光和超聲波技術(shù)的融合顯得尤為重要。

當(dāng)然，雷達(dá)不是什么新生事物，多年來(lái)它被廣泛部署在自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)的飛行時(shí)間技術(shù)中。但是將整個(gè)無(wú)線電前端、數(shù)字信號(hào)處理和天線集成到一個(gè)芯片上一直是讓人望而生畏的工程技術(shù)挑戰(zhàn)，直到今天它仍然是。

TI的CMOS雷達(dá)技術(shù)——TI毫米波傳感器

來(lái)自德州儀器的CMOS雷達(dá)技術(shù)——德州儀器毫米波傳感器，能夠解決成本、性能和使用難度的問(wèn)題。這將增強(qiáng)許多新應(yīng)用，并提高視覺(jué)系統(tǒng)的分辨率：

· 新的雷達(dá)技術(shù)可以穿透霧和灰塵辨識(shí)物體，甚至能夠識(shí)別道路上危險(xiǎn)的冰面區(qū)域；

· 醫(yī)院可以使用雷達(dá)透過(guò)衣服遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)病人的心跳；

· 雷達(dá)技術(shù)提供的精確操作使自主機(jī)器人能夠快速有效地在工廠地面或倉(cāng)庫(kù)中移動(dòng)材料、設(shè)備和箱子。

創(chuàng)新公司將繼續(xù)利用這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用，為汽車(chē)自動(dòng)駕駛、機(jī)器人和智能建筑開(kāi)啟新的大門(mén)。

保護(hù)傳感器和執(zhí)行器，使之不被破壞

日前，工業(yè)廠房正加速前進(jìn)的步伐，通過(guò)使用智能和連接機(jī)器來(lái)提高效率、安全性和生產(chǎn)力。在標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化工廠中，有數(shù)以千計(jì)的傳感器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠?qū)⒋罅侩姍C(jī)、傳感器和執(zhí)行器連在一起，并能夠在不同模塊和子系統(tǒng)之間安全可靠地交換數(shù)據(jù)和電力。

TI隔離技術(shù)

隔離技術(shù)——為了保護(hù)控制器不發(fā)生瞬變和遭受干擾，該項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)4.0的部署中變得至關(guān)重要。隔離技術(shù)使企業(yè)能夠在工廠部署更多的傳感器和執(zhí)行器，這意味著工廠更加智能、能夠驅(qū)動(dòng)更多的機(jī)器人并達(dá)到更高的生產(chǎn)力。

通過(guò)高度集成增強(qiáng)型隔離屏障傳輸千兆級(jí)的數(shù)據(jù)和電力，需要在封裝、材料和集成電路設(shè)計(jì)方面進(jìn)行創(chuàng)新。強(qiáng)大的數(shù)字隔離器應(yīng)用加快了這些技術(shù)在工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用中的發(fā)展。

技術(shù)影響著我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妫兓牟椒ブ粫?huì)越來(lái)越快。除了重力傳感功能，如今我的電動(dòng)車(chē)還會(huì)自動(dòng)打開(kāi)車(chē)庫(kù)門(mén)、進(jìn)入車(chē)道，以及加熱或冷卻到合適的溫度。當(dāng)它準(zhǔn)備好時(shí)會(huì)通知我，然后它看到我過(guò)來(lái)就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)車(chē)門(mén)。

這些技術(shù)——氮化鎵和碳化硅、時(shí)鐘和計(jì)時(shí)、雷達(dá)和隔離，將使高效率、電源管理、互相協(xié)作、連通和智能成為現(xiàn)實(shí)。敬請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注德州儀器更多相關(guān)的信息。