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从ADI的产品布局,看汽车市场增长点

时间:2020-04-01 作者:黄烨锋 阅读:
在我们聊到自动驾驶、电动车、智能网联车这些关键话题的时候,能探讨的相关电子科技涉及的范畴还是相当之广的,比如说图像识别AI芯片、汽车周身搭载的各种传感器、基于内燃机的动力总成往电气化驱动系统发展、人机智能化交互方式的变化等等。
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虽然它们都属于智能网联车或者自动驾驶的组成部分,但市场分工却可能非常多样。而且我们先前就不止一次地提过,这些趋势让更多原本并不属于传统汽车行业的企业也加入了进来,所以参与者变得更加多样化。9i2EETC-电子工程专辑

前不久ADI(亚德诺半导体)在知乎举办了一场有关“汽车新趋势中的关键技术”直播。虽然介绍关键技术相关的,更多还是围绕ADI本身所擅长的部分,不过这也能让我们窥见,像ADI这样着力在混合信号与数字信号处理的企业,在自动驾驶驱车的趋势中,扮演着什么样的角色,以及技术构成中负责哪部分的分工。9i2EETC-电子工程专辑

在谈这些技术之前,我们按照惯例先来看看ADI这家公司汽车相关业务的营收情况,从较浅的层面梳理ADI这家公司的业务,顺带还能从中窥见汽车行业某种程度上的发展情况。9i2EETC-电子工程专辑

如果从产品构成来看ADI这家公司的话,其专注的主要方向就是模拟、混合信号与数字信号处理技术相关的IC,以及设计针对应用的解决方案。ADI的核心技术覆盖数据转换、放大、RF射频与微波、MEMS系统、电源管理与DSP。9i2EETC-电子工程专辑

除了ADI涉足的产品和领域本身很多处在行业下行期,导致2019年ADI的年度营收有下滑——这也是我们去年观察到很多同业者的整体趋势,从年度收益、营业收入、净利润以及现金流的角度来看,ADI的财务状况还是比较健康的。9i2EETC-电子工程专辑

从ADI自己在财报中的划分来看[1],这家公司的产品分成两大部分,分别是模拟产品(Analog Products)与数字信号处理与系统产品(Digital Signal Processing and System Products)。其中模拟产品还可细分为Converter(比如ADC、DAC这种数据转换器)、放大器/射频与微波(除了放大器,RF信号链整体覆盖包括PLL、频率合成器、混频器、调节器/解调器、功率检测器等等)、电源管理与参考、其他模拟(传感器、制动器,包括基于MEMS技术的产品)。9i2EETC-电子工程专辑

如果按照应用市场来划分,则ADI主要面向的是工业、通讯、汽车和消费市场。工业市场(包括工业自动化与仪器、国防/航空、能源管理、医疗健康)是ADI最大的收益来源,近些年占到ADI差不多一半的年度营收;通讯似乎是ADI这两年营收整逐渐增多,且在年度营收占比也越来越高的一个市场方向;消费市场(包括面向移动设备,如智能手机、平台、可穿戴设备等的产品,还有专业音频/视频设备相关)正在下滑。9i2EETC-电子工程专辑

汽车市场规模的几个增长点

其中汽车在ADI这些年的年度营收占比比较平稳,普遍在16%左右。不过汽车应用市场上,经历了2018年的一波涨幅以后,单看收益情况,ADI的2019财年这部分市场有8%的营收下滑。从截至今年1月份的FY2020 Q1财报来看[2],ADI汽车市场的同比下滑还在持续。ADI并未在财报中详述汽车市场下滑的原因,只是提到市场产品需求降低。9i2EETC-电子工程专辑

从总体汽车行业的市场环境来看,这种下滑基本在预期内,毕竟汽车行业整体都在下行周期内。且2019年的市场环境不确定性比较大,而且长时间处在中美贸易摩擦的业务风险中。预期加上今年上半年的疫情影响,全行业的再次下滑应该仍是不可避免的。9i2EETC-电子工程专辑

而且我们认为,ADI在汽车业务上的市场方向观察还是相当正确的。ADI在2018年年报中提到过,汽车市场价值正从“分化的引擎技术转往快速发展的用户体验,这需要通过加强的半导体与软件内容部署来获得。”9i2EETC-电子工程专辑

如果从汽车市场分类来看ADI的产品布局,则单这部分应用市场,ADI的产品覆盖信息娱乐系统、电气化、自动驾驶应用。针对这几个部分,ADI产品布局包括:9i2EETC-电子工程专辑

• 信息娱乐系统:汽车音频、语音处理与连接;视频处理与连接;9i2EETC-电子工程专辑

• 电气化:混合电动/纯电动车;电池监测与管理系统9i2EETC-电子工程专辑

• 自动驾驶,ADAS与安全:高性能24GHz&77/79GHz雷达系统;高分辨率LIDAR系统;针对关键任务导航、稳定性与安全系统的惯性MEMS。9i2EETC-电子工程专辑

这其实也是这次“汽车新趋势中的关键技术”直播中,ADI中国汽车技术市场高级经理王星炜阐述的几个重点。他在直播中将信息娱乐化系统,以“智能化”的方式做了包装——这里的智能化,更多可以理解为座舱的智能化。所以ADI所涉足的汽车领域三部分就概括为智能化、电气化与自动驾驶。这也是德勤2019全球汽车供应商调研中,市场规模上升比较大的几个部分,如上图所示。9i2EETC-电子工程专辑

听起来似乎还是挺巧的,即ADI既有针对汽车市场应用的规划,与统计分析机构给出的增长点完全吻合。不过这也并不奇怪,毕竟传统汽车系统面临市场空间收缩也不是一天两天——比如传统发动机、变速箱相关的业务,所以ADI的布局大致的确可以反映市场现状。那我们就有必要探讨一下就这几个部分,ADI主要做了些什么。9i2EETC-电子工程专辑

ADI的汽车产品线布局

(1)在信息娱乐系统这部分,王星炜主要提到了ADI如今着力的两个方向:“一是沉浸式的音频体验;二是相应的主动降噪、超宽带回声消除以及定向麦克风。”9i2EETC-电子工程专辑

ADI针对音频体验的布局,有一种叫做A2B(Automotive Audio Bus)的音频总线技术。其价值在于线束更轻。HiFi领域的高保真线材的确是比较重的,而且价格不便宜:家用HiFi烧友应该很了解,汽车中的高保真音频也不例外。而且线束重量在当代汽车中的占比不低,越重对行驶里程的影响也就越大。9i2EETC-电子工程专辑

A2B在ADI的官网介绍中提到至多轻75%[3]。虽然我们并不清楚其中技术细节,ADI王星炜介绍说:“A2B技术可以理解成把传统音响数字化以后,对线束的要求就会降低”,“由于它是数字化的音频总线,在传输数据的同时也会有一定的供电能力。另外相应软件开发也会更简单,因为它是数字化的总线。”A2B的收发器的确能够在一条非屏蔽双绞线上,分配音频与控制数据,而且有供电和时钟。这些针对线束成本,以及系统复杂性、整车重量都是有价值的。9i2EETC-电子工程专辑

而在主动降噪部分,消费市场上本身就有不少知名的主动降噪耳机采用ADI的DSP技术。座舱内的主动噪音消除,在原理上也是类似的,即由麦克风或者传感器采集噪音,控制器产生反向波形抵消。对汽车而言,包括了路噪、发动机噪音等。9i2EETC-电子工程专辑

下面这张图是应用ADI主动降噪技术的示意图,也应用到了前面提到的A2B总线。它“收集车内不同位置麦克风的噪音;此外汽车行驶过程中,有些低频噪音可能来自车体震动,所以主动降噪控制器会把车身四周的加速度、震动信息传到主动处理的控制器。”这里的“控制器”核心就是音频处理DSP。9i2EETC-电子工程专辑

除了传统的ADI在音频处理DSP方面双向传输速率,以及低传输延时方面的优势,车载级别的各类组建在应对复杂环境时,要求也会更高,所以在温度、震动、电磁环境方面也需要由考量,这应该是当基于DSP的降噪应用于汽车时,相较普通消费市场降噪应用的重要区别。9i2EETC-电子工程专辑

ADI设想的是在未来的座舱中,车内不同座位都可以形成独立的声音分区,不同位置听到的音频内容也都不一样,且互相之间没有太多干扰——这样的场景就非常需要音频处理DSP。“将来ADI音频处理的DSP芯片里也会加入传统强大的暗盒,在不一样的应用场景更好地处理相应的声音。”王星炜说。9i2EETC-电子工程专辑

当然智能座舱也不仅限于音频娱乐与主动降噪这样的技术,智能驾驶的一个重要组成部分实则就包括了座舱内人机交互的革新,如手势操作、对车内环境的主动感知,对于驾车者注意力、健康状态的监测等,用于辅助驾驶接管,如根据健康状况进行紧急呼叫等操作。这其中涉及到的技术,例如现在十分热门的ToF成像——比如ToF信号处理器、激光二极管驱动器,这也是ADI目前在着力的一个发展方向。9i2EETC-电子工程专辑

王星炜说,针对智能座舱的这些实现,ADI不仅做芯片解决方案,实则也提供相应的算法支持,加速技术在市场上的普及。9i2EETC-电子工程专辑

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黄烨锋
欧阳洋葱,编辑、上海记者,专注成像、移动与半导体,热爱理论技术研究。
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