从芯片能力到系统能力 | 德州仪器(TI)眼中的下一代边缘智能

工控网 2026-06-16 16:30


在过去几年里,边缘AI几乎成为嵌入式领域最热门的话题之一。



从工业自动化到智能汽车,从机器人到物联网设备,越来越多的数据AI处理正在从云端回流到边缘侧。与此同时,人们对于处理器的关注点,也从最初的主频、核数,逐渐转向AI算力、NPU以及TOPS等指标。


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在这种“行业叙事转换”的背景下,德州仪器(TI)在深圳举办了一场处理器业务媒体专访活动,TI处理器业务副总裁兼总经理Roland Sperlich博士围绕边缘AI落地挑战、产品与生态策略、汽车与工业市场的技术路径差异等核心议题,给出了较为系统专业的阐述。


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交流期间,Roland Sperlich谈了很多,但他始终绕回同一个判断:

当系统复杂度超过一个临界点,企业真正缺的不是更强的芯片,而是让一切工业现场节点协同工作起来的能力。


这不是口号,也并非愿景。但这是TI对下一阶段竞争逻辑的一种判断——而这种判断,正在深刻影响它在产品、生态和工具链上的每一个环节的设计思路和交付的决策。

01

当AI进入工业现场

挑战已经不只是算力

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边缘AI为什么这两年开始真正落地?是需求拉动,还是技术推动?


Roland的回答是:两者都有,而且是互相促进的。一方面,边缘侧的算力、能效与工具链已经具备落地条件;另一方面,工业客户对预测性维护、设备全生命周期健康管理等应用的真实需求也在快速增长。


但在"需求"和"算力"之外,他随即补充了一个更具体的障碍:

很多既有的工业系统,根本没有传感器。要让AI在一台电机上实现预测性维护,你首先需要有电流传感器、振动传感器,甚至麦克风——没有感知,AI无从谈起。


这是个容易被忽视、但非常务实的细节。边缘AI的落地难点,并不只是"把一个更大的模型塞进更小的芯片",而是一个构建完整的从感知层到计算层、再到软件部署层的系统工程问题


Roland把这个问题概括得相当清楚:当模型从云端迁移到边缘,工程师面对的是模型量化、功耗约束、成本压力和软件部署流程的同步挑战。


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"系统首先要能感知,然后才能决策。算力是这个链条里的一环,但不是全部。"

02

安全是成本

但不是可以省去的成本

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如果要在整场交流中找一个出现频率最高的词,那是"安全"。但TI对安全的态度,比"我们很重视安全"这句话要复杂得多。


Roland的原话是:"安全永远是TI最高的优先级之一,尤其在汽车ADAS领域——但安全不是免费的。更高等级的安全意味着更多硬件设计、更高成本和更复杂的系统。这些代价是必须支付的,我们不会以牺牲安全换取性能。"


听起来像是原则声明,但接下来他立刻做了一个补充,让这句话有了更真实的质感:

"我需要修正一下:我们也有不带安全功能的产品。有些应用不需要安全特性,有些客户选择在主SoC之外单独外接安全MCU。我们的产品覆盖从无安全功能,到ASIL-B,再到ASIL-D的全安全等级——我们不替客户做这个取舍,我们提供覆盖全场景的产品组合,由客户自己决定。"


这段话的信息量值得细品。TI并不主张设计一种架构适配所有人,安全是"可配置的"——通过这种配置去满足不同的安全等级,TI是通过完整产品线主动去匹配用户的应用需求。


类似的思路也体现在算力问题上。当行业普遍在TOPS数字上你追我赶,TI给出的答案并不是拼高数字。Roland在谈到TDA5时明确表示:对于L2+场景,中国和美国市场100 TOPS已经足够;L3级别,400 TOPS是个合理的上限值。"我们说的TOPS,是留有余量的真实可用算力,不是营销数字。"


TI的逻辑是:当真实可用算力已经满足需求,可扩展性比继续堆叠算力更重要——因为客户真正关心的,是软件能否在不同算力平台之间迁移和复用,而不是数字本身。


TDA5系列SoC产品提供从每秒 10 万亿次运算 (10 TOPS) 到 1200 TOPS 的边缘 AI 加速能力,并从100 TOPS到400 TOPS保持引脚兼容,正是为了匹配客户不同应用中实际算力平滑升级的需求。

03

实时控制遇见AI:

谁来负责"快",谁来负责"聪明"

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工业控制里有一个长期存在的技术挑战:实时系统要求纳秒级的确定性响应,而AI运算本质上是一种带有统计属性的推断过程。这两者怎么在同一个SoC里共存?


Roland的回答非常地清晰。他用电机控制举例:

"传感器信号进来,经过实时控制引擎处理,输出PWM信号驱动电机——这个环路对延迟极度敏感,是C28、C29这类实时加速器的主场。AI在这个环路之外:它的作用是调整控制单元的运行参数,它可以慢一点,但它在背后让整个系统变得更聪明。"


这是一个分层协作的架构逻辑,不是融合。实时控制和AI各司其职,通过不同的处理器核心和加速器分工配合,而不是把AI强行嵌入每一个控制环路。


TI在这里的竞争优势,来自几十年在C2000™实时微控制器(MCU)系列上的积累。如今他们在这个体系里加入了小型NPU作为AI加速单元,目标是在不扰动实时环路的前提下,让边缘AI真正可用。


另一个值得关注的方向是网络通信加速。Roland提到,随着区域架构的普及,系统对通信实时性的要求也在提高。TI正在开发专用的网络数据包加速IP,让片上决策速度赶上边缘架构演进的节奏——用他的话说,这是把"边缘计算"的边界进一步内移到SoC内部。PRU(可编程实时单元)是这个方向上已经验证的一个成熟例子:一款低功耗、实时可编程的I/O加速器,无需重启即可重新配置,可以模拟CAN收发器、工业以太网T1S等多种硬件协议。

04

工程师真正稀缺的,

也许不是芯片

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有一个现象,Roland在采访中反复提及,但从来没有用一个醒目的词把它点明——我替他概括:工程资源荒。


对很多中小工业企业来说,芯片买得到,但能把芯片用好的工程师不够用。从底层PCB设计开始搭一套完整的嵌入式系统,不仅开发周期长,风险也高。


TI的应对策略,是从"卖芯片"向"卖可以更快落地的系统能力"延伸。几个贴近客户需求的策略值得关注:

SOM生态


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TI联合众多本土合作伙伴,围绕AM62L打造了开箱即用的工业级系统级模块(SOM)生态,今年因此获得工控网"新质奖"认可。SOM的核心价值,不只是降低硬件开发门槛,更是把开发周期从"月"压缩到"周",同时在全球供应链存在不确定性的背景下,为客户提供多方案并行的灵活性。


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VDK(虚拟开发套件)


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这是Roland聊得最兴奋的一个话题。TDA5配套的VDK,让汽车客户可以在硬件流片前就启动软件开发——用Roland的原话,"软件优先、硬件次之,不仅是TI的未来,也将是整个行业的未来"。VDK不只是仿真,它支持接入真实摄像头数据进行算法验证,支持云端并行跑多个实例同时测试不同场景,甚至能构建整车的数字仿真系统,在OTA之前先在虚拟环境里跑通。


官网优化


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从 TI 官网来看,处理器产品的分类逻辑如今更强调"按应用场景"划分。作为客户与TI直接链接的重要渠道,官网同时支持多种分类标准进行产品检索。这个优化背后的判断是:产品线越来越复杂,客户已经不可能只靠型号名称判断适配性——TI要做的,是帮他们更快找到"能解决我的问题的那一款"。


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这三个动作,方向都指向同一件事:降低客户在TI产品上花费的非必要工程成本。

05

汽车与工业:

两条赛道,能复用多少?

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TI同时深耕工业和汽车两个市场,这在半导体行业里并不多见。两者之间,有多少可以共通?


Roland给了一个很坦率的个人判断:可以共通的,比想象中少。


首先是软件层


汽车系统大量使用Linux之外的专用OS(如QNX等实时操作系统),需要针对性的SDK,而工业侧的软件生态逻辑不同,技术复用路径并不能够直接使用汽车行业的现成方案。

其次是功能安全


汽车ASIL标准和工业SIL标准体系不同,认证流程也不同。汽车级产品的温度范围和可靠性要求更极端——从沙漠高温到雪地低温,而工业现场通常温度更可控。

这也导致了一个有趣的市场现象:

工业级产品可以向上进入汽车市场,但汽车级产品几乎不会反向进入工业市场——成本和规格都不匹配。


但Roland也强调,底层的工程逻辑仍然存在共通性:"作为研发负责人,我会尽可能寻找可复用的技术路径。"比如功能安全的设计方法论、实时控制的架构思路,以及AI加速单元的集成方式,在两个市场都有共鸣。


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他补充了一个正在快速变化的维度:汽车市场越来越接近消费电子,迭代速度大幅加快;而工业市场覆盖行业分散、演进相对缓慢。这种节奏差异,意味着TI在两个市场需要采取完全不同的产品策略和生态运营节奏。而这也正是TI同时深耕汽车与工业两条赛道的优势所在——在两套不同的市场逻辑下,TI均拥有覆盖核心应用场景的完整产品组合。

结语

系统能力

是一种产业判断

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每一个处理器厂商,都在讲自己的差异化。大多数时候,那是算力数字、工艺制程、或者某颗核的性能方面的差异。



尽管这些指标非常重要

但 TI 的独特优势并不仅限于此


Roland在采访的一句话,我觉得可以当作这篇文章的注脚:

"如果你买了一颗40 TOPS的MPU,但实际只用了20 TOPS,我们能帮你看清这个缺口,并帮你把那20 TOPS真正用起来——这比卖给你一颗80 TOPS的芯片更重要。"


这句话背后有一种对未来趋势的预测:在边缘AI的下一阶段,竞争的焦点不再只是器件性能,而是谁能帮客户把整个系统真正跑起来。


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从芯片到SOM、从SDK到VDK、从型号导航到应用场景导航——这些动作拼在一起,勾勒出的是一家历史悠久的半导体公司,在一个急速变化的市场里,正在做的那种系统性的自我重构。


至于这种重构是否足够快、是否能真正建立护城河,市场会给出答案。


但方向,是值得认真对待的。


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