芯片和解决方案供应商需要一个完整的系统和完善的技术支持

自1879年第一辆电动机车诞生以来，电力电子一直出现在舞台上，主要是为了帮助实现更快的运行速度和更大的装载能力。此后，轨道交通的一系列创新与芯片BZW50-10是分不开的。如今，芯片在轨道感应和监控、辅助电源、电力推广、信息系统、控制管理、轨道旁信令和控制等应用中发挥着重要作用。据德州仪器区域销售经理Leochen称，一列完整的高速铁路将包含20万个芯片，其中只有TI的芯片使用量将达到数万个。

高速铁路的未来发展离不开两个难点（同时也是关键）——复杂性和可靠性。从设计到测试再到正式的大规模生产，新的高速铁路需要一个漫长的过程，其中60万公里，以确保产品的安全和可靠性。在联合实验室升级的背后，它反映了中国高速铁路自主技术的进步，也反映了TI30多年来对中国铁路发展历史的见证。

在短短的十年里，中国铁路实现了引领世界高速铁路发展的目标，成为当代经济动脉。从2008年基础设施激增期的四横四纵到2017年的十横十纵，高速铁路将中国经济推向了快车道。现在，当产业结构的调整使城市群和城市圈的发展成为国家战略时，经济毛细血管的城际高速铁路自然被纳入新基础设施的范畴。

与高速铁路相比，城际列车的外观略有不同。然而，由于城际交通变得更加公开，运行频率更高，上下站点更多，这意味着实现更多的重组，对安全有更高的要求，确保列车通信网络的准确性和效率。另一方面，由于高速铁路的速度基本满足了需求，人们更注重舒适、娱乐、无线充电、按摩椅甚至投影技术。这些新的发展方向需要新技术、大数据分析、人工智能、无线传感器、以太网等的支持，将越来越多地引入轨道交通设施。

2008年，当中国第一次进入高速铁路圈时，它采取了与许多领域相同的贸易技术道路，在中国组装和生产进口外国设备。十年后，拥有完全独立知识产权的复兴完全采用了独立的标准设计，90%以上的基本部件已经完全定位。高速铁路的未来发展离不开两个难点（同时也是关键）——复杂性和可靠性。

中国幅员辽阔。火车不仅要在冰雪之地的东北安全运行，还要在潮湿的南方运行。它不仅要满足西藏的高海拔，还要满足新疆的干热气候。如此复杂的应用环境使系统设计更加复杂。极端的气候和地理差异要求芯片制造商提供更通用、更耐温、更可靠的产品。

世界上没有类似的应用环境。由于行业狭窄，玩家很少，设计师需要根据需要不断升级迭代。这意味着中国的高速铁路研发已经进入无人区，以前没有人做过，以后也没有人知道该怎么办。为了穿越高科技无人区，芯片领域的合作伙伴需要共同前进，但与其他行业相比，合作伙伴需要更高的要求。芯片和解决方案供应商需要一个完整的系统和完善的技术支持。同时，由于生命周期长，产品需要一致、持续、稳定的供应能力，并满足未来8-10年的要求。

幸运的是，在自主化的道路上，不仅仅是孤独和寒冷。20世纪90年代中期，TIC2000控制器用于中国第一版国产电力机车驱动电路板。20世纪80年代大规模生产的C2000处理器仍在为中国的轨道交通服务。TI始终如一，陪同中国客户解决设计中的困难和挑战。

简单的追求

不同的应用场景和不同的应用需求所创造的设计复杂性要求供应商提供灵活的解决方案。以数字电源为例，高速铁路上的电气设备种类繁多，不同类型的负荷对电源解决方案有不同的要求。TIC2000数字电源产品可以支持任何控制模式和环路拓扑设计，支持不同的开关频率，使客户可以使用该平台来覆盖多样化的复杂电路设计。

同时，C2000还具有实时处理和完整的电源监控和保护功能。下一代C2000还满足SIL-D的功能和安全特性，简化了复杂的安全设计过程要求。TI处理器集成了高性能Arm核和DSP，可满足复杂的操作和控制需求。它还支持多协议通信接口，实现高度可靠的互联。

最安心的保证。

众所周知，铁路系统的使用寿命长达几十年，因此每个环节都需要很高的可靠性。就电力系统而言，列车的动力电压非常高。从电弓获得的直流电压约为1500伏，然后包括一系列不同的电压，如380伏和110伏。因此，为了避免芯片被击穿和烧毁，确保信号传输的高可靠性，必须采用高性能隔离技术。

TI基于二氧化硅的电容隔离技术有三个特点：一是隔离电压高达2100V；二是隔离层寿命长达100年，满足功能安全及时性要求；第三，电磁辐射极低。这三个特点使其非常适合轨道交通行业。

在处理器方面，TI的双核和多核处理器可提供锁定或冗余功能，以满足可靠性要求。

在功能安全方面，所有TI产品在发布前都应接受资格认证和可靠性测试或基于相似性证书的识别，以确保产品的高可靠性。TI模拟和嵌入式处理产品符合严格的功能安全标准要求（如ISO26262和IEC61508）。并采用TUVSUD认证的功能安全硬件和软件开发过程开发和生产产品。TI拥有大量的Hirel和汽车级产品，可满足功能安全的要求。

从设计到测试再到正式的大规模生产，新的高速铁路需要一个漫长的过程，其中60万公里，以确保产品的安全和可靠性。TI始终为客户提供高可靠性、稳定性、超长的供应周期和持续生产的承诺支持，并提供从处理器到模拟、从电源到传感器、从隔离保护到无线的丰富产品组合和系统解决方案。

高铁独立道路的同行。

除了复杂性和可靠性这两个设计痛点外，设计过程中的另一个头痛是对方案更新和迭代的限制。一旦确定了高速铁路系统的设计，就几乎不可能进行修改，因此开发团队需要长期思考。作为供应商，TI提供的解决方案是从产品定义开始与客户密切合作，共同促进系统开发。

早在2008年，TI就与南车株洲研究所（现中车株洲电力机车研究所）建立了联合实验室，讨论未来场景和技术需求的发展。2021年4月，随着联合实验室的升级，株洲研究所的设计师可以使用TI类别的完整模拟和嵌入式处理系列产品，包括实时数字信号处理器、氮化镓（Gan）电源集成电路、行业领先的数据转换器等高可靠性产品。该实验室可以支持株洲的一些前沿设计和研究，并定义和开发产品。

在联合实验室升级的背后，它反映了中国高速铁路自主技术的进步，也反映了TI30多年来对中国铁路发展历史的见证。从最初的进口组装到复兴的启动，中国现在引领了全球轨道交通市场，高速铁路已成为国家名片。在从跟随到学习再到超越的过程中，TI高度本地化的团队一直伴随着这条引进、消化、吸收和创新的道路。

未来，除了目前的高速铁路、地铁和城际铁路外，磁悬浮列车和无轨列车还可以应用于城市的日常交通。智能交通系统需要智能、数据和互联。TI正在与中国汽车进行更深入的沟通和互动，基于联合实验室，对系统有更深入的了解，共同探索也是为了提供更多的支持。Leo表示，希望通过TI与中国汽车的合作，随着一带一路的发展，更多的中国列车在世界各地驰骋，这也是科技创新世界的核心中国初衷。