半导体技术如何推动三项电子领域创新

如今，驱动智能手机运行的芯片集成超过150 亿个晶体管，而为数据中心供电的半导体器件更是能集成数千亿个晶体管。半导体为机器人、个人电子产品和人工智能 (AI)等上百个关键和新兴行业的突破发展筑牢支撑、注入动力。随着半导体持续赋能全球社会高效运转，让生活更便捷、更安全，其价值与作用也将愈发凸显。

芯片的重要性——以及它们所赋能的电子产品——皆源于多年来半导体技术的持续进步。让我们回顾半导体技术如何推动三项电子领域创新，进而深刻改变人类体验世界的方式。

第 1 项创新：

可与人类协同安全作业的系统

“您可能会认为人形机器人技术还需要 3 到 5 年的时间才会普及。但实际上，人形机器人已经来到我们身边。”TI 工厂自动化、电机驱动和机器人总经理 Giovanni Campanella 在台北国际电脑展 (Computex) 的发言中如是说道。

人形机器人的应用绝非易事。无论是在家庭中完成日常事务、在工厂里执行任务，还是在餐厅厨房清洗餐具，机器人都必须适应瞬息万变的动态环境。

为了打造能够适应复杂环境，并在家庭或商业场景中与人类安全协作的人形机器人，工程师就必须利用半导体技术。通过各类技术的协同配合，才能共同实现一个安全且功能齐全的人形机器人的动作。执行器为机器人提供动力，传感器帮助机器人感知周围环境，中央计算机则充当其“大脑”，对传感数据进行分析和决策。计算单元与执行器之间实现实时通信，使机器人能够完成诸如递交物品等具体任务。

Apptronik 借助 TI 相关技术，研发出能够在人群中安全移动，并在仓储及工业场景中执行复杂任务的人形机器人。当机器人能够在工厂环境中可靠运行，也意味着其在更多场景中的应用也已指日可待。

第 2 项创新：

更小型、更实惠、更智能的器件

智能手机和笔记本电脑日益轻薄，医疗贴片无需外部器件即可实现连续监测。各类电子设备正逐渐深度融入个人生活，提升便利性与可及性。

当去年最新的智能手机已经号称“史上最轻薄”时，工程师们又将如何持续推进“更小”“更便捷”的趋势？

答案在于元器件设计方面的重大进步。例如，我们推出了全球超小型 MCU，这一成果体现了在封装、系统集成和能效方面的突破，使更多的功能得以集成到更小的空间中。

TI MSP 微控制器副总裁兼总经理 Vinay Agarwal 表示：“随着全球超小型 MCU的加入，我们的MSPM0 MCU产品组合为日常生活中更智能、更互联的体验提供了无限可能。”

得益于半导体技术，曾经体积笨重的耳机现在可以轻松装进口袋，同时提供高品质音频体验。智能环可以无感融入日常生活，实时追踪活动量、心率等健康数据。随着全球超小型 MCU等器件的出现，更小型、更实惠的电子产品正越来越普及，并无缝融入日常生活中。

第 3 项创新：

AI 无处不在

预计到 2033 年，全球 AI 市场规模将达到4.8 万亿美元，是 2023 年 1890 亿美元估值的 25 倍。如今，AI 已经支持智能手机进行实时图像处理，帮助汽车监控驾驶员及其周围环境，并为医疗设备提供精确洞察，随着 AI 的持续增长，其应用场景几乎无穷无尽。

然而，AI 处理海量数据需要巨大的算力支撑，且未来数据处理需求还将持续攀升，这就需要配套的基础设施作为保障。

因此，实现从电网到栅极的能源传输优化至关重要——TI 通过优化从电网到计算机处理器内部逻辑门的电力链全环节，为 AI 的广泛采用提供支撑，同时提高效率、可靠性和可持续性。

与此同时，AI 所需算力的增长也重塑了系统设计。软件定义架构使产品能够在无需新增硬件的情况下，适配和部署新的 AI 功能。软件正日益成为车辆、机器人系统和智能家居等应用中具备灵活性、差异化和能源效率的重要驱动力。

即使在边缘侧，TI 现在也在与工程师合作，将 AI 部署到太阳能电池板等器件上，以检测潜在的危险电弧故障。但这只是支持 AI 普及的众多方式之一。

TI 能源基础设施总经理 Henrik Mannesson 表示：“我们将继续开发贴合实际需求的 AI 应用场景。同时也深知，必须构建通用型开发工具，以赋能客户基于边缘 AI 进行自主创新。”

创新之路，步履不停

这些重大技术突破并非终点，而是 TI 持续创新之旅的一部分。我们始终致力于提升各类产品的安全性、便捷性与智能化水平。每一颗芯片的研发、每一次跨界的协作，都在突破过去被认为不可能的技术边界。我们也在不断重新定义电子产品的安全、便捷与智能标准，为未来科技发展筑牢根基。