DLP技术在工业领域起舞,浅析2018年汽车光电市场

作者: 联系我们  发布:2019-09-12

随着现代人们对汽车需求的不断上升,加上汽车行业的快速发展,使得汽车附属产业也得到了很好的发展机遇。而对于国内汽车行业来说,市场主导权大多被国外品牌占据着。这样使得细分市场汽车光电,也是国外品牌德国欧司朗、德国海拉、美国德州仪器、美国博通和美国威世占据着很大的市场优势。所以,想要了解汽车光电行业的趋势,看这五大品牌的发展动态便能知晓一二。

德州仪器(TI)的DLP技术正式商品化走向市场已有超过20年的历史,这项可靠性极高的全数字显示技术为德州仪器在显示领域赢得无数赞誉,而时至今日DLP技术的应用已延伸至工业领域。在今年慕尼黑上海光博会期间,TI展示了多种基于DLP技术的工业解决方案,并于3月15日召开“德州仪器(TI)DLP产品工业解决方案媒体沟通会”,德州仪器DLP企业及影院业务产品市场负责人Raecine Meza向OFweek电子工程网等媒体介绍了DLP产品发展历史、DLP事业群及DLP技术在工业领域中的应用。

近年来,随着“中国芯”崛起,半导体就成为科技圈谈论的热门话题,其中不仅包括备受瞩目的国内半导体公司,世界上领先的半导体公司也成为了分析对较和吸取经验的对象。

那么,说到汽车光电行业,LED作为汽车照明的新兴技术,受到众多企业的高度关注。与氙气、HID灯相比,LED能更好地反射道路标志。在车辆中,LED可用于照明、安全、便利设施和气候应用。加上LED产品在体积、光源效率、价格成本、性能稳定、节能等方面都有突出的优势,这使得其汽车应用领域逐渐拓展,现已广泛应用于汽车前灯、汽车尾灯、车窗照明、功能照明、高级照明等。

时时彩十大信誉网站 1

市场研究公司IC Insights三月公布的《2019年麦克莱恩报告》中整理了2016-2019年世界半导体销售前十的公司。

其中,欧司朗 作为汽车照明应用的前沿公司之一, 在今年的慕尼黑电子展上,展示了智能LED全新产品--Osire E4633i。该产品安装了红、绿、蓝三色芯片以及来自德国的无晶圆半导体制造商Inova Semiconductors的串行控制驱动器,使其能通过串行总线系统单独或成组控制大量独立LED,从而简化了在整个色彩空间和动态照明情况下实现均匀颜色渲染的过程,为汽车的内饰设计带来全新的选择。

德州仪器(TI)DLP企业及影院业务产品市场负责人Raecine Meza

时时彩十大信誉网站 2

而海拉和奥迪合作开发的OLED照明技术也引人注目。该技术将会用于奥迪新款四门轿跑车的前照灯有LED、矩阵LED、激光束高亮度矩阵LED远光灯中。系统采用新的控制单元,可应用到所有的照明功能,双方还共同研发全新车内照明概念。

DLP产品的历史

通过图表,可以清楚地看到世界半导体是以英特尔、三星、台积电、高通为首并不断变化的格局,的确半导体行业就是一个没有硝烟的战场。

另一方面,德州仪器作为全球首家提供世界上最精确的单芯片CMOS雷达传感器的公司,在汽车领域上,主要注重抬头显示和高分辨率智能大灯应用。TI DLP技术能做到智能抬头显示,可以在车前20米的距离呈现虚像,所有的虚像信息都会跟自然界融为一体,保证驾驶员的注意力都集中在路上面上,以降低意外事故的发生。在智能大灯应用方面,TI DLP技术则拥有高达130万的微镜片,具有超高分辨率的同时,还有防眩目的特点,另外利用DLP技术可以投射跟周边环境融合的图标和车况。

时时彩十大信誉网站 3

不过我们似乎更多地是去关注前几名之间的竞争,而忽略了榜首之后也是卧虎藏龙,其中就包括今天故事的主人公——徘徊于世界第八九名的半导体公司——TI德州仪器。

同为在芯片领域的巨头企业之一,也是车联网领域的领军企业--博通,坚持推动汽车的互联化。互联汽车的核心理念在于利用半导体芯片实现连通性。而随着技术的不断革新,有人预测到2020年每辆车上的芯片数量将接近1,000个。

DLP产品的历史

时时彩十大信誉网站,如今的德州仪器已经逐渐被大多数人遗忘,可要知道在德州仪器红火的时候世界上还没有英特尔和高通的名字。

另一方面,Vishay作为五大汽车光电市场厂商之一,在光耦合器上,拥有自己核心的技术优势。之前,Vishay推出了首款汽车级光电晶体管耦合器。新器件具有高电流传输率和低正向电流。光电晶体管耦合器专为汽车应用中的电池管理、信号传输和系统控制而设计,包括混合动力和电动汽车。

DLP是“Digital Light Processing”的缩写,即为数字光处理,也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来。DLP产品于1996年正式量产,最初导入的是数字投影市场。凭借DLP技术强大的优势,德州仪器在2004年时成为MEMS行业中出货量最高的公司,并参与、领导了数字影院从胶片时代向数字时代的转型。

在过去的89年中,德州仪器经历了太多不为人知的事情,这个名字不应被历史所遗忘,接下来五矩研究社带你揭开这个被时光尘封的名字。

由此看来,在汽车照明方面,LED灯无疑是现今行业的最新趋势,也将是未来汽车照明的重要发展方向。在芯片上和其它车载配件上,行业巨头充当着领头羊的作用。对于整个汽车光电市场而言,据麦姆斯咨询报道,2018年汽车光电市场规模为38.8亿美元,预计到2025年有望达到98.0亿美元,预测期内复合年增长率为14.13%。可以说,整个行业正在稳健发展的道路上,并且伴随技术的不断革新,与市场多变的需求,未来汽车光电的市场潜力是非常巨大的。

2009年,为使DLP芯片可以集成到个人消费电子产品中,德州仪器开始尝试把DLP芯片做到极小化。近几年国内一些新型产品概念(如无屏电视、蓝牙音响和投影结合等)的出现就与DLP芯片的小型化发展息息相关。

文 /五矩研究社 柯基

在业界众多聪明的工程师和极客们的启发下,德州仪器在2011年左右开始思考DLP技术的新兴应用,开始向非显示领域探索,并制定了一些新战略。

从石油勘探员到半导体老大

2015年,TI正式进入汽车应用领域,第一颗符合车规认证的DLP产品面世,该产品可用于HUD等一些车载应用。

与现在遍地硅谷出身的半导体公司不同,德州仪器的总部位于美国德克萨斯州达拉斯,原因在于第一次世界大战推动了全球对石油的需求,依托德克萨斯州得天独厚的石油资源,1930年,J·克莱伦斯·卡彻和尤金·麦克德莫特一起创建了一个叫做“地球物理业务公司”的公司,这就是德州仪器的前身。

DLP事业群

一开始GSI主要业务是为石油工业提供地质探测,但由于石油开采量提升,石油行业出现供大于求的萧条期,到第二次世界大战期间,GSI开始扩大业务为美国陆军和海军生产国防电子产品。

时时彩十大信誉网站 4

借助国防合同,GSI实验室和制造部门部门迅速超越了地理部门,电子业务也顺理成为公司的支柱产业。1951年公司重组并重命名为“通用仪器公司“,同一年再次更名为”德州仪器“(Texas Instruments, 简称TI)沿用至今,而GSI成为新公司的子公司。

DLP产品四大事业部门

就这样GSI旗下的电子部门不仅独立门户,还将原来的母公司变为自己的一个部门,完成了华丽逆转。

Raecine Meza向OFweek电子工程网介绍到,针对不同的市场方向,TI的DLP事业群分为四个事业部门:

这时对德州仪器来说,人生才刚刚开始。

1.商用和影院的显示:针对面积比较大的面板,支持更高亮度的输出,用于商用投影、教育投影以及数字影院等领域的产品。

1952年,德州仪器从西部电子公司那里以25,000美元的价格购买了生产晶体管的专利证书,开始制造和销售晶体管。

2.微型投影:针对一些个人消费电子产品,强调小型化、低功耗,可用于VR/AR这些和消费结合得更紧密的产品形态上。

随后原来在贝尔实验室工作的戈登·K·蒂尔看到广告后回到了故乡德克萨斯,在德州仪器担任研究主任。1954年2月,戈登·蒂尔研制出了第一个商用的硅晶体管,同时德州仪器成为了当时唯一一个批量生产硅管的公司,不过这时的硅管还要比锗管贵得多。

3.汽车产品部门:针对一些车规等级产品,目前发展的有HUD、基于DLP技术的智能大灯,通过赋予大灯某一种更高分辨率的能力提高驾驶的安全和乐趣性。

另一边1955年,“晶体管之父”肖克利离开贝尔实验室并召集了八位年轻人一起创业,目标则是替代锗,将硅推向市场。但后来八位年轻人因受不了肖克利独裁统治集体跳槽并创办了仙童半导体,致使肖克利创业无果告终,怒称这八个人为“八叛徒”。

4.专门针对工业的产品:TI小型化、微型化产品的封装尺寸非常小,如DLP 2010芯片,它拥有40万像素的规格但尺寸很小,支持极高的光功率、不同的UV光,符合众多应用场景的需求。另外可以裁剪选用不同像素和裁剪不同尺寸的优点,令DLP产品拥有丰富的产品线用来支持不同需求。

在“八叛徒”领导下,仙童半导体发明了“平面处理工艺流程”把硅晶体管的制造变得像印书一样简单、高效、便宜,使硅晶体管得以大量上市,从此世界开始告别锗走向硅晶体管时代。但仙童半导体事业成功的同时也威胁到了德州仪器的晶体管生意。

从显示领域到工业领域,DLP技术的三方面调整

后来的一个夏天,德州仪器里一个新来员工的想法让德州仪器在和仙童半导体的竞争中重新取得先机。

高可靠性、高精度是进入工业应用领域的两道门槛,DLP技术虽然在显示领域风光无限,但在向工业领域靠拢的过程中,为适应市场需要也作出了一些调整,具体如下:

1958年夏,就在德州仪器的其他员工正在享受公司为期两周的传统假期时,新入职的杰克·基尔比因没有攒够假期不得不在公司里加班,而就在这两周的时光里,基尔比突发奇想:“由很多器件组成的极小的微型电路是可以在一块晶片上制作出来的。“

1.速度:提供更高的增速显示、数字曝光以及其他不同应用场景的需求。

1958年9月12日,基尔比把这个想法变成了现实,研制出世界上第一块集成电路,并凭借这项发明,2000年基尔比获得了诺贝尔物理学奖。

2.提供精确的像素控制:显示是针对人眼优化的,蕴含很多人眼优化的算法、图像处理的算法,但这些未必适合工业应用,所以德州仪器提供一些像素级的精确控制。

时时彩十大信誉网站 5

3.更宽广的波段覆盖:以前很多产品是针对可见光波段的,但现在测量波段已被扩展到UV光和近红外光波段。

杰克·基尔比

DLP在3D机器视觉中的应用

德州仪器研发出集成电路以后,仙童半导体也提出相应专利争夺集成电路的发明权,但因为仙童半导体使用的是硅晶片,而德州仪器用的是锗晶片,后来两项专利发明人共同成为了集成电路的发明人。

人工智能是当前科技领域最火爆的话题,机器视觉作为人工智能的重要分支,是工业向智能化转型的重要元素之一,DLP技术紧跟潮流,可以在3D机器视觉(也称为3D测量)领域中担任结构光生成器的角色。

虽然德州仪器的半导体业务一开始遭到了仙童半导体的挑战,但与之后”八叛徒“再次出走导致仙童半导体落寞不同,德州仪器则开始了发明创造的新时代。

时时彩十大信誉网站 6

1954年制造第一台晶体管收音机;1967年发明了手持式电子计算器;同年发明了单片机,并于1971年在单片微处理器上获得了专利;1978年德州仪器还推出了第一款单芯片语音合成器,应用于一系列手持式教育玩具。

DLP技术应用在3D机器视觉中的优势

之后德州仪器的业务越来越大,产品也深入生活。在七八十年代出生的美国人心中,提起德州仪器,第一时间一定会想到学生时代的图形计算器。

时时彩十大信誉网站 7

随着电脑和移动互联网的兴起,德州仪器也曾将业务扩展到电脑微处理器和手机芯片,但现在留下来的却只有英特尔和高通,而德州仪器的名字好想从来没有出现过一样,是高通和英特尔太强?还是德州仪器做错了什么?

可应用于3D测量的DLP 4500芯片组

顺市场者生,逆市场者亡

在讲述DLP产品应用在3D机器视觉领域中的特点和优势前,Raecine Meza先向OFweek电子工程网等媒体介绍了结构光的运用方式。她表示,结构光是目前业界一个非常热的前沿方向,是一种可以做精确3D测量的非接触测量方式,需通过相机观测,有很多不同特性。

众所周知,英特尔的4位4004芯片是世界上第一个微处理器,8008是世界第一个8位处理器,但其实在英特尔8008之前,德州仪器就推出过一款8位处理器。

通过DLP技术实现的结构光,相比其他技术精确度更高,且由于是非接触的面阵测量,测量速度更快。其中,测量精度取决于相机的分辨率、算法的精确性及DLP技术显示的分辨率等因素。

把英特尔和德州仪器联系起来的是一个名为计算机终端公司的公司,这个由NASA前工程师Gus Roche和Phil Ray在1968年创立后,推出的第一款产品就是搭载着德州仪器芯片和英特尔移位寄存器的电传打印机Datapoint 3300。

在3D测量中,若给DLP产品配备高速的照相机和高速处理器,可以实现实时且快速的3D云图生成,这在如工业产品全检的在线检测中非常有意义。另外,Raecine Meza表示:“我们认为DLP产品的频段应该是非常灵活且完全可编程的,可以根据不同测量的需要,动态地调整或产生灵活的、不同的结构光,配合应用场景。”

到设计第二款产品Datapoint 2200时,CTC决定做一台电脑,最终德州仪器和英特尔都得到了为CTC打造单MOS芯片的订单。

DLP技术在智能汽车中的应用

因时间久远,目前对于这次交易流传着各种版本的故事,但唯一能确定的是,在这场基于同一订单的竞赛中,老牌半导体公司德州仪器仅用一年的时间就研发出了TMX 1795,抢先于当时还是初创公司的英特尔之前交货。

智能汽车是半导体行业和汽车行业在共同关注并看好的领域,预计2035年前全球将有1800万辆汽车拥有部分智能驾驶功能,市场需求巨大。这一汽车应用的长久发展方向自然少不了TI的加入。据悉,DLP产品已经成立了一个车载部门,并于2015年推出过针对智能汽车领域的芯片。

但CTC在验完货后并没有决定采用TMX 1795芯片,原因是由于TMX 1795本身存在大量未使用和浪费的空间,导致性能无法达到要求。

Raecine Meza对OFweek电子工程网说,TI对于汽车应用的开发主要是HUD和基于DLP技术的智能大灯两个方向。为达成通过HUD提高驾驶乐趣及安全的目的,TI选择开发可以显示更复杂、更多辅助信息、显示位置更靠近道路的大视场角显示器件。引入DLP技术的智能大灯,在覆盖路面情况的前提下,通过相机的配合,可以关掉部分像素,以避免照在行人或对面驾驶员身上的光过强,从而提升驾驶安全性。

时时彩十大信誉网站 8

从上图可以看出TMX 1795要比英特尔4004和8008加起来都要大

到1970年,英特尔缓缓拿出产品向CTC交作业的时候,早已过了截止日期,最后彻底失去耐心的CTC不仅没有启用英特尔的芯片还放弃了对该芯片的专有权。

后来英特尔将这款芯片命名为8008,并于两年后将其商业化。

就这样德州仪器虽然比英特尔更早地推出8位处理器,但由于TMX 1795自身的局限性无法商用,反倒是被英特尔8008抢占了第一的称号。

之后英特尔根据8008又推出了8080、8086,不但顺利投入商用而且英特尔从8088开始还获得了IBM订单,再后来携手微软组成Wintel联盟,顺风顺水地霸占了PC处理器市场。

反观德州仪器的命运就没有英特尔那么幸运,不但再次抢先推出的16位处理器TMS9900因缺乏可兼容的外围芯片和软件而无法推行,后来还彻底放弃了家用电脑市场。

德州仪器不仅涉足过电脑处理器,其实还曾是移动芯片的王者。

在ios和Android系统还没火起来的那个年代,德州仪器就已经手握着大部分手机的处理器。当时红透半片天的诺基亚就是德州仪器处理器的忠实用户,到后来的塞班和meego系统也都是采用德州仪器的处理器。

到Android时代开始,高通开始涉及智能手机处理器,并于2007年推出了第一代骁龙处理器,进入用户视野。

虽然高通逐渐显露头角,但德州仪器仍是性能和效率的代名词,用实力甩掉高通,还拥有着众多追随者,其中华为首批双核智能手机P1采用就的是德州仪器的OMAP系列处理器。

原本德州仪器可以在智能手机时代继续辉煌的,可谁知遇到的是最会玩专利的高通。

问题就出在德州仪器的处理器仅仅是一个处理器,只有GPU和一些DSP单元,所以手机厂商如果选用德州仪器的芯片,基带还需要另外购买集成。

而高通则是将芯片和基带进行打包出售,直接集成在一起,虽然手机厂商需要支付给高通专利费,但总比分次购买组装来得简单高效。

对此,知乎用户“叛逆者”用以下一段对话生动地描述了当时的情景。

时时彩十大信誉网站 9

高通利用提供保姆级芯片的策略不断笼络市场,2012年9月26日,德州仪器宣布将结束其在智能手机和平板电脑为导向的OMAP芯片业务,转向专注于嵌入式平台。

就这样,德州仪器在互联网和移动互联网两次变革中都没有把握住机会,第一次因电脑处理器无法投入商用给了英特尔兴起机会,第二次手机芯片则没有顺应用户需求败给高通。

不是英特尔和高通多么厉害,而是德州仪器没有做出顺应市场规律的产品,所以德州仪器实际上是败给了市场。

对然经历了两次折戟,回看世界半导体局势,德州仪器仍稳居前十宝座,这一切都源于德州仪器懂得退一步的哲学。

退一步海阔天空,TI无处不在

在眼看着年轻一辈崛起以后,德州仪器选择退居幕后,做起了隐藏在背后的大boss。

现在德州仪器专注于开发模拟芯片和嵌入式处理器,这两块业务占据着总收入的80%以上。

根据IC Insights2019年5月9日发布的2018年全球模拟IC供应商的排名显示,德州仪器以108亿美元销售额和18%的市场份额占据着模拟集成电路供应商龙头老大的位置。

时时彩十大信誉网站 10

模拟产品是连接物理世界与数字世界之间沟通的桥梁,在电源管理、讯号转换与汽车电子领域有着广泛应用,目前正处于5G通讯变革下,基站数目的增加与智能手机射频前端链路的结构性变化,还有电动汽车大趋势下,德州仪器的未来场景应用广阔。

此外,德州仪器还有一项堪称为业界黑科技的技术——DLP技术。

DLP技术即数字光处理,这是一种把影像信号经过数字处理,再把光投影出来的技术。目前市面上90%以上的投影仪采用的都是德州仪器的DLP技术,并且DLP影院技术也占据着超过80%的院线荧幕。

但德州仪器这项造福人类的黑科技背后却有着无比艰辛的研发经历。

这一切都源于1977年的一个建议,德州仪器公司科学家Larry Hornbeck博士率领团队,开始了可对光源进行控制的反射原理的研究。此后德州仪器用了近十年的时间才终于在1996年成功实现了DLP技术的商业应用,开始向客户提供基于DLP数字显示技术的光学系统。

经过多年更新,不仅在生活中,德州仪器还将DLP技术应用到工业领域中去。

利用DLP技术可以通过数字曝光的方式来完成LED面板的蚀刻和修复;利用DLP技术响应速度快的特性还可以将其应用到PCB电路板的印制中,实现快速的流水线的生产;DLP技术的精准性还使其越来越多地应用于3D打印技术,通过DLP技术快速扫描物体,直接3D建模。

除了技术创新之外,德州仪器还关注国内教育:举办全国大学生电子设计竞赛、在大学建立实验室、参与教学改革、捐建希望小学......

看不见并不代表不存在,德州仪器就如空气一般,虽然看不见摸不着但一直存在于我们周围,并且通过创新不断为生活提供着便利,所以德州仪器称得上是一位伟大的隐秘者。

本文由时时彩人工计划发布于联系我们,转载请注明出处:DLP技术在工业领域起舞,浅析2018年汽车光电市场

关键词:

上一篇:没有了
下一篇:没有了