傳統(tǒng)座艙域是由幾個(gè)分散子系統(tǒng)組成，這種架構(gòu)無(wú)法支持多屏聯(lián)動(dòng)、多屏駕駛等功能，因此催生出座艙域控制器這種域集中式的計(jì)算平臺(tái)。

智能座艙的構(gòu)成主要包括全液晶儀表、大屏中控系統(tǒng)、車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)、流媒體后視鏡等，核心控制部件是域控制器(DCU)。

智能座艙域控制器通過(guò)以太網(wǎng)/MOST/CAN，實(shí)現(xiàn)抬頭顯示、儀表盤、導(dǎo)航等部件的融合，不僅具有傳統(tǒng)座艙電子部件，還進(jìn)一步整合智能駕駛 ADAS 系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng) V2X 系統(tǒng)，從而進(jìn)一步優(yōu)化智能駕駛、車載互聯(lián)、信息娛樂(lè)等功能。

智能座艙系統(tǒng)架構(gòu)，功能說(shuō)明

場(chǎng)景，是做產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵詞，也是我們理解產(chǎn)品的一個(gè)有效方式；

大家想象下，你是駕駛員，從上車發(fā)動(dòng)，到抵達(dá)目睹地停車入庫(kù)，可能會(huì)操作的：

通過(guò)大屏/按鍵，開(kāi)啟空調(diào)；（或者通過(guò)語(yǔ)音指令開(kāi)啟）

手機(jī)開(kāi)始導(dǎo)航，并投屏到中控/抬頭顯示；（或者直接車機(jī)導(dǎo)航）

打開(kāi)收音機(jī)，切換到自己喜歡的電臺(tái)

到達(dá)目的地后，停車入庫(kù)過(guò)程，開(kāi)啟全景泊車，倒車入庫(kù)；

有了上述信息，加上大家的駕駛經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該很好理解下圖的智能座艙系統(tǒng)架構(gòu)

轉(zhuǎn)自 九章智駕

一般而言，智能座艙域控制器包括如下功能

車輛和環(huán)境信息顯示功能：中控、儀表、抬頭顯示、流媒體后視鏡等顯示交互

娛樂(lè)、瀏覽功能：本地和在線的媒體播放、電臺(tái)播放等

配置、設(shè)置和控制功能：車輛/駕駛信息設(shè)置

車內(nèi)監(jiān)測(cè)：駕駛員/乘員頭、臉、眼監(jiān)測(cè)功能和健康監(jiān)測(cè)

交互功能：語(yǔ)音交互、手勢(shì)控制

連接及導(dǎo)航功能：藍(lán)牙/WiFi、USB，4G/5G，北斗，GPS等

輔助駕駛：環(huán)視、后視、夜視等功能

2

系統(tǒng)框圖及軟件架構(gòu)

我們順著第一節(jié)的系統(tǒng)功能，就比較好進(jìn)行芯片層面的理解，及域控制器的芯片框圖，如下

簡(jiǎn)單說(shuō)明下：

左上角的，可以理解是域控SoC最小系統(tǒng)需要的，包括供電，存儲(chǔ)（eMMC和DRAM），時(shí)鐘

左下角的則是功能部分，比如WiFi&BT一般選擇雙模模組，通過(guò)SDIO和SoC通信；Audio DSP也可以只是Codec + PA，只要用于音頻采集及播放（具體的語(yǔ)音交互邏輯一般云端結(jié)合本地方式處理）；SDCARD則用于保存相關(guān)信息

因?yàn)橛蚩刂破餍枰推渌鸈CU通信，比如VCU，比如其他域控制器，一方面SoC中不帶有CAN等通信外設(shè)，一方面本身需要一顆MCU監(jiān)控SoC及系統(tǒng)的狀態(tài)，因此這里一般會(huì)配套一套ASIL-B級(jí)別的MCU

我們結(jié)合軟件系統(tǒng)，可以加深對(duì)系統(tǒng)及硬件的理解，如下，座艙域控制器的軟件系統(tǒng)復(fù)雜程度非常高，軟件開(kāi)發(fā)人員數(shù)目遠(yuǎn)超硬件人員（還不涉及到算法人員）；

SoC運(yùn)行Hypervisor，在Hypervisor之上運(yùn)行兩類操作系統(tǒng)，其中對(duì)實(shí)時(shí)性和安全性要求比較高的安全域模塊跑在QNX或者Linux系統(tǒng)上；對(duì)實(shí)時(shí)性要求不太高、但對(duì)生態(tài)要求比較高的娛樂(lè)域模塊跑在Android系統(tǒng)上； ?

MCU運(yùn)行AUTOSAR系統(tǒng)，用于CAN/LIN總線的喚醒、通訊以及電源管理等；

轉(zhuǎn)自?華陽(yáng)官網(wǎng)

3

座艙域控制器主控SoC

轉(zhuǎn)自 阿寶1990

轉(zhuǎn)自?佐思汽研

4

多款車型座艙域控制器實(shí)物拆解

特斯拉Model的域控制器，由兩塊電路板構(gòu)成，一塊是主板，另一塊是固定在主板上的一塊小型無(wú)線通信電路板（圖中粉色框所示）。這一塊通信電路板包含了LTE 模組、以太網(wǎng)控制芯片、天線接口等，相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車中用于對(duì)外無(wú)線通信的T-box ?

主板采用了雙面PCB 板，正面主要布局各種網(wǎng)絡(luò)相關(guān)芯片，例如Intel 和Marvell 的以太網(wǎng)芯片，Telit 的LTE 模組，TI 的視頻串行器等。正面的另一個(gè)重要作用是提供對(duì)外接口，如藍(lán)牙/WiFi/LTE 的天線接口、攝像頭輸入輸出接口、音頻接口、USB 接口、以太網(wǎng)接口等。 ? ? ?

現(xiàn)代Genesis GV60座艙域控制器，被現(xiàn)代稱之為Connected Car Integrated Cockpit即CCIC，無(wú)縫連接儀表、中控、HUD、電子倒車鏡。CCIC應(yīng)該使用了QNX的虛擬機(jī)，一套硬件拖動(dòng)中控、儀表和兩個(gè)電子倒車鏡。儀表和中控的尺寸都是12.3英寸，與寶馬旗艦iX的座艙設(shè)計(jì)頗為近似。

拆開(kāi)表面一層PCB，實(shí)際下面還有一片PCB。

圖片來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)

主PCB版正面，英偉達(dá)的標(biāo)記非常醒目，SoC可能是英偉達(dá)的Xavier，也可能是Orin的座艙版。SoC周邊4個(gè)LPDDR，一個(gè)三星的UFS，背面還有一個(gè)Spansion的NOR Flash。左邊那個(gè)大的芯片可能是博通的以太網(wǎng)交換機(jī)。

圖片來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)

主板背面，外圍的設(shè)計(jì)非常類似奔馳NTG7的設(shè)計(jì)，最左邊是兩路視頻輸出，通過(guò)MAX92936的GMSL做解串行，這是顆特別的芯片，不是美信的常規(guī)產(chǎn)品，奔馳也有使用，一路輸出到中控屏，另一路將中控屏的內(nèi)容投射到儀表顯示屏。再左邊可能是一個(gè)4路全景攝像頭輸入，連接了一個(gè)GMSL解串行芯片。再左邊兩路連接器連在一個(gè)解串行上，推測(cè)可能是儀表視頻輸出，再左邊是駕駛員行為監(jiān)測(cè)攝像頭輸入，解串行是MAX96312，也是屬于非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。再左邊可能是A2B音頻總線連接器，由一顆瑞昱的A2B音頻總線芯片連接，最右邊可能是一顆PHY。

圖片來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)

電源板正面，中間靠右的芯片可能是MCU，中間靠左靠上的可能是音頻DSP芯片。 ?

日產(chǎn)車機(jī)屏幕通常有8、9、12.3英寸三種，其中9英寸是主流，本次拆解的就是9英寸車機(jī)

和之前拆解的車機(jī)不同，日產(chǎn)車機(jī)是和屏幕一體的，早期的車機(jī)大多這么設(shè)計(jì)。通過(guò)FPC軟板與屏幕連接，后來(lái)改為用解串行芯片加LVDS連接。

外觀還有這個(gè)版本

從后面看的更明白

9英寸屏幕分辨率是1280*720，電容觸摸屏，支持蘋果CarPlau和Android Auto，支持DAB，兩個(gè)USB。本次拆解是美國(guó)版本日產(chǎn)車機(jī)，從標(biāo)簽可以看出是日本歌樂(lè)制造的。

屏幕與車機(jī)之間隔著一塊鐵板

兩邊是天線

與高端車機(jī)一樣，電路板也是分成三塊，一塊是電源音頻MCU，另一塊是主處理器板，還有一塊是DAB收音板。

主處理器板

主芯片是韓國(guó)Telechips的TCC8031，就是中間面積最大者。Telechips名不見(jiàn)經(jīng)傳，實(shí)際在中低端車機(jī)領(lǐng)域?qū)嵙軓?qiáng)，2021年收入大約1.1億美元，出貨量超千萬(wàn)片。

TCC8031左下方是LG INNOTEK的一個(gè)藍(lán)牙與WiFi模塊，這是全球最小的藍(lán)牙與WiFi模塊，型號(hào)為ATC5CDL001。

TCC8031正下方是兩片DDR3 DRAM，型號(hào)為EM6HE16EWAKG-10H，容量為每片4Gb，也就是0.5GB，估計(jì)制造工藝是28納米，這是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的鈺創(chuàng)供應(yīng)的，鈺創(chuàng)是罕見(jiàn)的內(nèi)存設(shè)計(jì)公司，自己設(shè)計(jì)內(nèi)存再委托華邦晶圓廠代工，年收入大約2億美元。

TCC8031左邊是一片SDARM，型號(hào)為EM636165TS，容量非常小，只有16Mb，體積卻不小，估計(jì)是0.13微米也就是130納米工藝制造的。

在TCC8031正上方的芯片，從型號(hào)推斷是中國(guó)深圳企業(yè)江波龍電子供應(yīng)的eMMC，江波龍也是上市公司，與鈺創(chuàng)一樣是IC設(shè)計(jì)公司，在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)代工，容量為8GB，或許是比較老舊的MLC NAND。

TCC8031左上方是Telechips的TCC8003，這是一顆音頻處理芯片。在鈺創(chuàng)SDRAM左邊還有一顆比較小的芯片，是Telechips的TCC5027，是TCC8031的電源管理芯片。

主板背面如上圖，只有一顆大的芯片，是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)晶豪科技公司提供的Bootloader Flash，型號(hào)EM29LV320A，容量只有48Mb，體積碩大，估計(jì)也是130納米工藝制造的，晶豪科技2021年收入大約2億美元，2022年能到2.5億美元。

第二層板，中間是DAB收音模塊。

最底層的電路板，主要是收音、供電、音頻放大和MCU。收音方面，也是Telechips的芯片，或許是TCC3171。解串行方面是美信的。電路板背面主要芯片是瑞薩的MCU。麥克分輸入放大與音頻，CODEC是AKM的AK4616，盡管日產(chǎn)處處節(jié)約成本，甚至包括低密度的線路板都考慮到了，但是音質(zhì)方面居然破例用了一顆單獨(dú)的音頻DAC，音源對(duì)音質(zhì)影響最大，遠(yuǎn)高于揚(yáng)聲器單元和放大器，可惜大部分廠家包括上百萬(wàn)的豪車也是用主芯片里的音頻DAC，日產(chǎn)破例用了PCM1681做音頻DAC，就在左上角，PCM1681屬于BB公司，BB公司后來(lái)被德州儀器收購(gòu)。

? PCM1681信噪比105分貝，24-Bit, 192-kHz，價(jià)格也很低，只有1.5美元，但音頻線路要重新設(shè)計(jì)，有點(diǎn)麻煩。針對(duì)座艙的音頻設(shè)計(jì)，如果考慮德州儀器的PCM1794，價(jià)格大概14美元，但比在揚(yáng)聲器增加70美元來(lái)的效果要好得多，若是頂級(jí)音頻發(fā)燒友，推薦ESS的ES9038PRO（價(jià)格約100美元）或者4片PCM1704并聯(lián)，效果比在揚(yáng)聲器上增加500美元來(lái)得效果要明顯。音頻放大則是意法半導(dǎo)體的D類放大器，最大4路20瓦輸出。?

編輯：黃飛