又到了歲末年初之際，回顧過去的2024年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有增長也有陣痛，復(fù)盤2024年的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)狀況，有哪些長足的進展又有哪些短板？展望2025年，半導(dǎo)體市場又有哪些機會，該如何發(fā)展？為此，電子發(fā)燒友網(wǎng)策劃了《2025年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)展望》專題，收到數(shù)十位國內(nèi)外半導(dǎo)體創(chuàng)新領(lǐng)袖企業(yè)高管的前瞻觀點。其中，電子發(fā)燒友特別采訪了TI，以下是他對2025年半導(dǎo)體市場的分析與展望。
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AI大模型推動下的端側(cè)芯片變革
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隨著AI大模型成為新型智算基礎(chǔ)設(shè)施，算力從云端向終端下沉的趨勢日益顯著，讓邊緣AI朗超過蓬勃興起。在實時響應(yīng)度方面，邊緣AI致力于實現(xiàn)人與電子產(chǎn)品交互的即時性、高效性和安全性。以智能駕駛場景為例，車輛中的視覺處理器借助先進的雷達(dá)檢測技術(shù)，對周圍環(huán)境進行持續(xù)、精準(zhǔn)的監(jiān)控，從而使車輛能夠在瞬間對各類潛在障礙做出反應(yīng)，確保駕駛安全。
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在邊緣AI設(shè)備廣泛應(yīng)用的背景下，數(shù)據(jù)安全和隱私保護成為至關(guān)重要的議題。因此，半導(dǎo)體廠商必須在芯片設(shè)計和技術(shù)架構(gòu)層面，融入強大的數(shù)據(jù)加密、訪問控制和安全防護機制，確保數(shù)據(jù)在存儲、傳輸和處理過程中的安全性，這無疑是對半導(dǎo)體技術(shù)的一項重大挑戰(zhàn)。
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高效的數(shù)據(jù)處理能力是端側(cè)AI芯片的核心競爭力之一。將計算能力靠近數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)設(shè)備端的即時決策，有助于降低數(shù)據(jù)傳輸延遲，提高系統(tǒng)整體功效和穩(wěn)定性。
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然而，這一目標(biāo)的實現(xiàn)并非易事。一方面，芯片需要具備強大的計算能力，以應(yīng)對復(fù)雜的 AI 算法和海量的數(shù)據(jù)處理任務(wù)；另一方面，為了滿足移動設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的長期穩(wěn)定運行需求，芯片必須在保證高性能的同時，實現(xiàn)低功耗設(shè)計。這就要求半導(dǎo)體廠商在芯片架構(gòu)優(yōu)化、算法優(yōu)化和電源管理技術(shù)創(chuàng)新等方面不斷探索，以找到性能與功耗之間的最佳平衡點。
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5G+AIoT時代的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用拓展
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在5G+AIoT席卷全球的浪潮中，邊緣AI技術(shù)展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。在工業(yè)領(lǐng)域，邊緣AI為工廠的智能化升級帶來了新的契機。通過實時監(jiān)測電機運行狀態(tài)，邊緣AI系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)捕捉電機故障的早期跡象，從而實現(xiàn)預(yù)測性維護。
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這種預(yù)測性維護模式不僅可以有效避免電機故障引發(fā)的整個生產(chǎn)系統(tǒng)癱瘓，保障生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，還能大幅降低維修成本，提高設(shè)備利用率。在可再生能源領(lǐng)域，邊緣AI的應(yīng)用同樣引人注目。太陽能電池板集成邊緣AI技術(shù)后，能夠?qū)崟r監(jiān)測自身運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患和電涌風(fēng)險，并在危險發(fā)生前迅速采取措施關(guān)閉系統(tǒng)，從而確保了可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的安全性和可靠性，有力推動了可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用。
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同時，隨著工業(yè)4.0的持續(xù)推進，數(shù)字化、通信和自動化成為提升工廠生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素。在這一進程中，支持工廠通信的連接技術(shù)發(fā)揮著橋梁和紐帶的作用。為了應(yīng)對互聯(lián)工廠中的復(fù)雜挑戰(zhàn)，有線和無線通信技術(shù)不僅要滿足簡單易用、易于擴展的要求，還必須具備高度的安全性。
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TI的SimpleLink? CC2340無線MCU系列在這方面表現(xiàn)卓越。以CC2340R5微控制器為例，其待機電流低于710 nA，這一超低功耗特性極大地延長了電池供電設(shè)備的續(xù)航時間，使其在眾多對功耗要求苛刻的應(yīng)用場景中脫穎而出。
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同時，512 KB的大容量閃存為工程師提供了豐富的代碼存儲空間，使其能夠靈活開發(fā)各類復(fù)雜應(yīng)用。而 CC2345R5微控制器則進一步拓展了射頻性能和連接范圍，為醫(yī)療設(shè)備、樓宇自動化、個人護理等領(lǐng)域的日常連接應(yīng)用提供了更強大的支持，助力構(gòu)建更加智能、高效的互聯(lián)工廠生態(tài)系統(tǒng)。
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在汽車領(lǐng)域，區(qū)域架構(gòu)作為一種新興趨勢，為軟件定義汽車的發(fā)展提供了重要支撐。區(qū)域架構(gòu)是可以幫助實現(xiàn)軟件定義汽車的一個趨勢，區(qū)域控制模塊可通過利用現(xiàn)有和新的網(wǎng)絡(luò)接口來集中車輛的硬件和軟件架構(gòu)。其中包含以太網(wǎng)通信技術(shù)、高速串行總線技術(shù)、視頻接口技術(shù)、隔離技術(shù)、低功耗藍(lán)牙技術(shù)、USB Type-C解決方案。
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汽車半導(dǎo)體市場的機遇與技術(shù)演進
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盡管 2024 年第三季度全球半導(dǎo)體銷售額創(chuàng)下歷史新高，但汽車芯片需求的復(fù)蘇相對滯后。然而，汽車半導(dǎo)體市場在汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化和軟件化的大趨勢下，依然蘊含著巨大的成長機遇。TI憑借其在汽車領(lǐng)域積累的數(shù)十年豐富經(jīng)驗，通過持續(xù)的模擬和嵌入式創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)，與全球各大汽車制造商建立了緊密的合作關(guān)系。
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隨著汽車電子系統(tǒng)日益復(fù)雜，半導(dǎo)體組件在汽車中的占比不斷攀升，TI致力于提供多樣化、高性能的產(chǎn)品，以滿足汽車制造商在安全、智能、可持續(xù)發(fā)展等方面的不斷增長需求，共同推動汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與變革。
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軟件定義車輛作為汽車市場的重要發(fā)展趨勢，正在重塑汽車的設(shè)計、制造和使用方式。軟件定義車輛的核心在于軟件的集中化管理和硬件與軟件的解耦。通過這種方式，車輛能夠充分利用處理器、MCU和傳感器采集的數(shù)據(jù)，實時優(yōu)化車輛的整體性能，顯著提升安全性和舒適性。
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而區(qū)域架構(gòu)作為實現(xiàn)軟件定義車輛的關(guān)鍵趨勢，對汽車半導(dǎo)體技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。和按照ECU在車輛中的功能進行分組的域架構(gòu)相比，區(qū)域架構(gòu)按照它們在車輛中的位置進行分組。這些基于位置的ECU利用現(xiàn)有和新的網(wǎng)絡(luò)接口，旨在實現(xiàn)車輛硬件和軟件架構(gòu)的集中化。
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憑借支持軟件定義車輛愿景的區(qū)域架構(gòu)，汽車制造商正在重新定義下一階段的駕駛員個性化、安全性和便利性。隨著車輛中傳感器和執(zhí)行器數(shù)量的增加，車內(nèi)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也在增加。每個ECU都需要與傳感器、執(zhí)行器和其他ECU通信，以準(zhǔn)確執(zhí)行運動和安全功能。幸運的是，區(qū)域架構(gòu)減少了布線、重量和成本，從而更好地優(yōu)化軟件定義車輛。
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