車東西（公眾號：chedongxi）
文 | 曉寒
汽車四化浪潮持續加深，對各類半導體、IT技術需求劇增，眾多半導體公司涌入其中，不過公眾一般都將目光放在了高通、英特爾、英偉達等消費電子領域公司身上。
不過未來的智能電動汽車可不僅僅只需要計算芯片，像是ADI亞德諾半導體這樣的基礎芯片供應商也在加大對汽車領域進行布局，希望獲得更大的發展機遇。
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，車東西與ADI中國汽車電子事業部，資深戰略與業務發展經理陳晟進行了一次深度對話，就ADI在汽車領域的產品陣容、技術優勢，以及未來的發展策略等關鍵問題有了一個更全面的認知。
▲ADI中國汽車電子事業部，資深戰略與業務發展經理陳晟
車東西了解到，憑借在模擬IC領域幾十年的積累，ADI已經推出了電池監控芯片、高低壓隔離芯片、IMU慣導芯片、毫米波雷達射頻芯片、音頻/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。
更重要的是，這些產品在電驅動系統、自動駕駛傳感器、座艙音視頻處理領域還都是不可替代的關鍵部件，ADI可謂是抓住了智能汽車核心的核心，并且還在向著無線BMS、高分辨率毫米波雷達、固態激光雷達等更加前沿的方向前進。
毫無疑問，ADI手里已經牢牢攥著了一張通往智能電動汽車時代的門票。
一、深耕電子控制芯片 讓電動車更穩定高效
ADI在汽車領域的第一個業務核心聚焦在電動化上，其核心產品有兩塊，一是傳感/監測技術，二是高低壓隔離技術。
電動汽車的核心部件是電池和電機，但想讓續航更遠，電機傳動效率更高，就要做好電池管理和電機控制，而做管理和控制的基礎就是對電芯狀態和電機轉子與定子的相對位置進行感知。
▲電驅動系統是電動汽車的核心
陳晟告訴車東西，ADI是全球最早研制車載電池監測芯片的半導體公司之一，早在第一批搭載12V發動機啟停技術的車型上市時，ADI就為其提供了蓄電池的BMS監控芯片，并成長為這一領域的龍頭企業。
基于在蓄電池BMS監測芯片領域的成功，ADI又順勢切入到了現在普遍使用的鋰電池領域，推出了鋰電池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。
一個值得注意的小細節是，如果某臺車上搭載了兩個不同容量或類型的電池Pack，兩個Pack各自的監測芯片還可以整合進一個BMS控制器內使用，方便車企更靈活地進行電動車輛設計。
▲生產線上的汽車動力電池
“毫不夸張的說，ADI現在已是全球最重要的BMS監測芯片供應商。”陳晟自信的說道。
據其介紹，ADI即將推出第四代BMS監測芯片，最重要的亮點是芯片本體通過了ASIL-D級功能安全認證。
此外，其還在研發更前沿的無線BMS監測技術，未來將大幅降低電驅動系統的布線復雜度，既可降低車企的研發成本和難度，又能提升電動車的集成度，改進性能表現。
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在這方面提供了不同成本和性能的產品可供選擇，可用于驅動、轉向、制動、ESP，甚至是電子穩定桿等幾乎所有需要電機的子系統上。
“電動汽車時代，電機控制精度會影響車輛的駕乘體驗和續航表現。”陳晟總結道，“而自動駕駛時代，控制精度還會影響無人車的安全性，必須實現更加精準的監測和控制技術，這是實現自動駕駛的關鍵一步，也是ADI X-by-Wire理念的核心。”
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。
電動車電氣架構的電壓最高可達800V（保時捷Taycan），因此高低壓設備之間的隔離就至關重要。
▲保時捷Taycan的電驅動系統電壓高達800V
ADI創造性地將兩個電磁線圈整合進了隔離芯片之內，進而可以實現對高低壓的有效隔離。基于這一隔離芯片（柵極驅動器），進而可以幫助逆變器、DC/DC內的IGBT來控制車內電壓。
很明顯，ADI提供的傳感/監測以及隔離芯片產品，都是電動汽車，甚至未來的無人出租車上必不可少的關鍵部件，沿著這兩大路徑前進，其已經為自己拿下了一個堅實的橋頭陣地。
二、發力傳感器芯片?讓無人車看的更清
ADI在汽車智能化方面主要專注傳感器技術，現已經構建了一個由IMU、毫米波雷達和激光雷達為主的業務矩陣。
自動駕駛汽車廣泛使用的GPS系統在高樓、立交橋、隧道、地下車庫等場景下會丟失GPS信號，這時候就需要IMU慣性測量單元來進行輔助定位。
而IMU，正是ADI的一個王牌產品領域。
想要做好IMU，面臨兩個難題。一是測量精度如何保證，二是如何解決物體自身震動、溫度等因素對精度的影響，那么ADI的IMU有何過人之處呢？
▲ADI的IMU產品
“我們在基于MEMS技術的IMU領域有豐富經驗，出廠前會專門對加速度計和陀螺儀進行校準，使其實現90度的正交，進而保證測量精度。”陳晟解釋道。
與此同時，ADI成立幾十年以來，核心市場一直都是工業領域，其生產的許多芯片和微控制器，都可滿足工業領域對溫度、震動適應性，以及耐久等性能的要求。通過這些經驗，其造出的IMU產品也同樣滿足工業需求。
通過ADI方面公布的參數可以發現，其IMU中的陀螺儀的噪聲密度、角度隨機游動性能，都是消費級IMU的兩倍。而加速度計的噪聲密度、速度隨機游動等性能，更是消費級IMU的10倍——可見其技術實力之強。
▲ADI的IMU陀螺儀關鍵參數s
“世界上第一個汽車安全氣囊系統，就用了ADI的IMU來監控車輛碰撞，最終決定是否開啟氣囊。”陳晟介紹道，“到現在，絕大部分車企都在使用我們的IMU產品。”
正是在車輛上的優異性能表現，國內的百度、Momenta等自動駕駛公司，也紛紛選擇了ADI的IMU來進行輔助定位，為ADI打開了進入自動駕駛領域的大門。
在半導體領域，ADI一直以其出眾的模擬芯片技術立足，而模擬芯片，或者說模擬信號又是還原真實世界的最佳技術路徑。
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。
據車東西了解，ADI的24GHz毫米波雷達方案，已經通過國內的Tier1企業華域汽車實現量產，并搭載在上汽榮威的王牌電動車Marvel X上，用于提供盲區監測、并線輔助等功能。
陳晟向車東西透露，ADI現在正在加速研發主流的77GHz、79GHz毫米波雷達芯片，77GHz產品很快就會推出。其77GHz射頻芯片將采用28納米的CMOS方案制造，并將DSP、模數轉換器等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的毫米波雷達射頻芯片
與此同時，ADI在2016年還收購了美國激光雷達公司Vescent Photonics，該公司擁有一個固態激光波束轉向技術，可以讓固態激光雷達實現更廣的掃描范圍。
再加上ADI的模擬信號放大器、信號處理器等技術，可以助力固態激光雷達早日實現車規級量產，從而克服現有機械式雷達成本高、無法過車規等缺陷。
從這里也可以看出，ADI基于自己在模擬芯片領域的技術積累，既發展出了高性能的IMU產品，又涉足了毫米波雷達和激光雷達領域，為未來的自動駕駛時代做好了準備。
三、音視頻處理和圖像識別齊發力 提升座艙智能水準
未來的汽車除了是電動汽車，具備自動駕駛能力之外，座艙的智能化水準也將不斷提升，一個確定的趨勢是，將搭載各種語音交互技術和圖像/視頻處理技術。
ADI同樣看到了這種趨勢，并且以A2B音頻總線、C2B視頻總線和3D ToF三大關鍵技術切了進去。
隨著車內音響、麥克風數量的不斷提升，過去放射式的音頻布線方式（每一個音頻設備都與主控制直接連接）已經難堪重負——電磁干擾難解、線束過長過重等問題凸顯。
▲理想ONE車內有多個麥克風來進行語音交互
了解到這一問題后，ADI推出了A2B音頻總線技術，即用一個高帶寬總線與音頻主控制器相連，然后各個音頻設備就近與音頻總線相連，這樣不僅解決了復雜的布線難題，還讓不同的音頻設備和麥克風有了直接通信互聯的可能。
“解決了布線問題才能讓更多硬件上車，進而讓車輛擁有像是頭枕式音響、前后區隔音、主動降噪、音源定位等更多車載語音功能。”陳晟總結道。據其透露，目前包括比亞迪全新唐在內，已經有諸多車企選擇使用這一技術。
音頻設備數量增長的同時，車輛內外的攝像頭數量也在快速增加。新上市的車型，既有前視ADAS攝像頭、360度環視攝像頭，還增加了駕駛員狀態監測甚至是后排監測攝像頭。
▲粉紅色模塊為寶馬車型搭載的駕駛員狀態監測攝像頭
攝像頭多了線束也會變多，為了讓不同的線束在一起不產生電磁干擾，攝像頭的連接需要使用具備屏蔽功能的線束和連接器，成本比非屏蔽線束和連接器要高。
而ADI的C2B攝像頭視頻總線技術就可用來幫助車企降低這一成本。
ADI依托自己領先的數模轉換技術，將攝像頭拍攝的視頻從數字信號轉為模擬信號進行傳輸，使用成本較低的非屏蔽雙絞線和連接器進行傳輸信號，降低了線束和連接器成本，并且還能夠保證1080P的清晰度。
待模擬信號傳輸完成后，再通過ADI的數模轉換器，又可將模擬信號變回數字信號，不影響ECU等計算單元對視頻畫面進行處理。
“以360環視系統為例，使用C2B技術后，每套系統的線束和連接器成本可以降低好幾十元。”陳晟講道，“對于動輒幾十萬、數百萬臺銷量的車企來說，整體會省下不少錢。”
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的車載手勢交互技術
想要實現手勢識別/人臉識別，有結構光、特征點、3D ToF等技術路徑，后者的工作距離最遠，且不易受強光照等環境因素影響，是上車的較好選擇。
針對3D ToF技術，ADI提供有激光二極管驅動器、CCD信號處理器以及CCD電源等多個芯片，可用于激光發射、信號處理等關鍵環節，進而讓車企或Tier1可以在此基礎上研發出表現優異的3D ToF系統。
▲ADI的3D ToF開發套裝
值得一提的是，ADI的CCD信號處理器可直接對激光信號進行處理，無需額外的后端處理器，支持多個3D ToF系統在同一環境無干擾部署，且可在強光照等條件下工作，非常適合車內場景。
總結來說，雖然ADI在智能座艙領域的三條產品線看起來并不起眼，但都是能幫助車企直接降低成本、提升性能的技術，市場地位穩固，為其發展更多業務打好了基礎。
結語：三箭齊發 ADI緊抓智能汽車時代機遇
最近5年，在特斯拉、谷歌Waymo、百度、蔚來、小鵬等一系列科技公司與新造車公司的帶動下，老舊龐大的汽車產業已經開始全力向著電動、智能的方向轉型。
在這一過程中，不管是由電機/電池組成的電驅動系統，還是由于傳感器、處理器、執行器組成的自動駕駛系統，還是由麥克風/音響、屏幕、攝像頭組成的智能座艙系統，都需要大量的半導體和IT技術，吸引了高通、英特爾、英偉達，以及ADI等一眾半導體公司入局。
從與陳晟的交流中，車東西最明顯的一個感受就是，ADI基于自身在模擬芯片領域幾十年的技術積累，從電池/電機監測芯片、傳感器芯片以及A2B/C2B音視頻總線等產品入手，已經在汽車產業扎下了深厚穩定的根基。
其產品線不僅完整覆蓋電動汽車、自動駕駛、智能座艙三大最具有變革潛力的方向，并還都是傳感芯片、射頻芯片、處理芯片等最核心部件，可謂是抓住了智能汽車核心的核心，在汽車四化浪潮中獲得了先機。
憑借在三大領域的產品布局，ADI還在朝著無線BMS、固態激光雷達等更加前沿的方向前進，借助席卷全球的智能汽車大潮，未來勢必會獲得更大的增長。
