智能座舱系统架构框图及软件架构解析

  传统座舱域是由几个分散子系统组成，这种架构无法支持多屏联动、多屏驾驶等功能，因此催生出座舱域控制器这种域集中式的计算平台。

  智能座舱的构成最重要的包含全液晶仪表、大屏中控系统、车载信息娱乐系统、抬头显示系统、流媒体后视镜等，核心控制部件是域控制器(DCU)。

  智能座舱域控制器通过以太网/MOST/CAN，实现抬头显示、仪表盘、导航等部件的融合，不仅仅具备传统座舱电子部件，还进一步整合智能驾驶ADAS 系统和车联网 V2X 系统，从而逐步优化智能驾驶、车载互联、信息娱乐等功能。

  大家想象下，你是驾驶员，从上车发动，到抵达目睹地停车入库，可能会操作的：

  我们顺着第一节的系统功能，就比较好进行芯片层面的理解，及域控制器的芯片框图，如下

  左上角的，能够理解是域控SoC最小系统要的，包括供电，存储（eMMC和DRAM），时钟

  左下角的则是功能部分，比如WiFi&BT一般选择双模模组，通过SDIO和SoC通信；AudioDSP也可以只是Codec + PA，只要用于音频采集及播放（具体的语音交互逻辑一般云端结合本地方式处理）；SDCARD则用于保存相关信息

  因为域控制器需要和其他ECU通信，比如VCU，比如其他域控制器，一方面SoC中不带有CAN等通信外设，一方面本身需要一颗MCU监控SoC及系统的状态，因此这里一般会配套一套ASIL-B级别的MCU

  我们结合软件系统，可以加深对系统及硬件的理解，如下，座舱域控制器的软件系统复杂程度非常高，软件研发人员数目远超硬件人员（还不涉及到算法人员）；

  SoC运行Hypervisor，在Hypervisor之上运行两类操作系统，其中对实时性和安全性要求比较高的安全域模块跑在QNX或者Linux系统上；对实时性要求不太高、但对生态要求比较高的娱乐域模块跑在Android系统上；

  MCU运行AUTOSAR系统，用于CAN/LIN总线的唤醒、通讯以及电源管理等；

  特斯拉Model的域控制器，由两块电路板构成，一块是主板，另一块是固定在主板上的一块小型无线通信电路板（图中粉色框所示）。这一块通信电路板包含了LTE模组、以太网控制芯片、天线接口等，相当于传统汽车中用于对外无线通信的T-box

  主板采用了双面PCB板，正面主要布局各种网络相关芯片，例如Intel和Marvell 的以太网芯片，Telit 的LTE 模组，TI的视频串行器等。正面的另一个及其重要的作用是提供对外接口，如蓝牙/WiFi/LTE 的天线接口、摄像头输入输出接口、音频接口、USB 接口、以太网接口等。

  现代Genesis GV60座舱域控制器，被现代称之为Connected Car Integrated Cockpit即CCIC，无缝连接仪表、中控、HUD、电子倒车镜。CCIC应该使用了QNX的虚拟机，一套硬件拖动中控、仪表和两个电子倒车镜。仪表和中控的尺寸都是12.3英寸，与宝马旗舰iX的座舱设计颇为近似。

  主PCB版正面，英伟达的标记非常醒目，SoC可能是英伟达的Xavier，也可能是Orin的座舱版。SoC周边4个LPDDR，一个三星的UFS，背面还有一个Spansion的NOR Flash。左边那个大的芯片可能是博通的以太网交换机。

  主板背面，外围的设计非常类似奔驰NTG7的设计，最左边是两路视频输出，通过MAX92936的GMSL做解串行，这是颗特别的芯片，不是美信的常规产品，奔驰也有使用，一路输出到中控屏，另一路将中控屏的内容投射到仪表显示屏。再左边可能是一个4路全景摄像头输入，连接了一个GMSL解串行芯片。再左边两路连接器连在一个解串行上，推测可能是仪表视频输出，再左边是驾驶员行为监测摄像头输入，解串行是MAX96312，也是属于非标准产品。再左边可能是A2B音频总线连接器，由一颗瑞昱的A2B音频总线芯片连接，最右边可能是一颗PHY。

  电源板正面，中间靠右的芯片可能是MCU，中间靠左靠上的可能是音频DSP芯片。

  日产车机屏幕通常有8、9、12.3英寸三种，其中9英寸是主流，本次拆解的就是9英寸车机

  和之前拆解的车机不同，日产车机是和屏幕一体的，早期的车机大多这么设计。通过FPC软板与屏幕连接，后来改为用解串行芯片加LVDS连接。

  9英寸屏幕分辨率是1280*720，电容触摸屏，支持苹果CarPlau和Android Auto，支持DAB，两个USB。本次拆解是美国版本日产车机，从标签能够准确的看出是日本歌乐制造的。

  与高端车机一样，电路板也是分成三块，一块是电源音频MCU，另一块是主处理器板，还有一块是DAB收音板。

  主芯片是韩国Telechips的TCC8031，就是中间面积最大者。Telechips名不见经传，实际在中低端车机领域实力很强，2021年收入大约1.1亿美元，出货量超千万片。

  TCC8031正下方是两片DDR3 DRAM，型号为EM6HE16EWAKG-10H，容量为每片4Gb，也就是0.5GB，估计制造工艺是28纳米，这是中国台湾地区的钰创供应的，钰创是罕见的内存设计企业，自己设计内存再委托华邦晶圆厂代工，年收入大约2亿美元。

  TCC8031左边是一片SDARM，型号为EM636165TS，容量非常小，只有16Mb，体积却不小，估计是0.13微米也就是130纳米工艺制造的。

  在TCC8031正上方的芯片，从型号推断是中国深圳企业江波龙电子供应的eMMC，江波龙也是上市公司，与钰创一样是IC设计公司，在中国台湾地区代工，容量为8GB，或许是比较老旧的MLC NAND。

  主板背面如上图，只有一颗大的芯片，是中国台湾地区晶豪科技企业来提供的Bootloader Flash，型号EM29LV320A，容量只有48Mb，体积硕大，估计也是130纳米工艺制造的，晶豪科技2021年收入大约2亿美元，2022年能到2.5亿美元。

  最底层的电路板，主要是收音、供电、音频放大和MCU。收音方面，也是Telechips的芯片，或许是TCC3171。解串行方面是美信的。电路板背面主要芯片是瑞萨的MCU。麦克分输入放大与音频，CODEC是AKM的AK4616，尽管日产处处节省本金，甚至包括低密度的线路板都考虑到了，但是音质方面居然破例用了一颗单独的音频DAC，音源对音质影响最大，远高于扬声器单元和放大器，可惜大部分厂家包括上百万的豪车也是用主芯片里的音频DAC，日产破例用了PCM1681做音频DAC，就在左上角，PCM1681属于BB公司，BB公司后来被德州仪器收购。

  PCM1681信噪比105分贝，24-Bit, 192-kHz，价格也很低，只有1.5美元，但音频线路要重新设计，有点麻烦。针对座舱的音频设计，如果考虑德州仪器的PCM1794，价格大概14美元，但比在扬声器增加70美元来的效果要好得多，若是顶级音频发烧友，推荐ESS的ES9038PRO（价格约100美元）或者4片PCM1704并联，效果比在扬声器上增加500美元来得效果要明显。音频放大则是意法半导体的D类放大器，最大4路20瓦输出。

  汽车正在朝着「智能座舱」发展。如今再问年轻人，在汽车上怎么播放磁带和CD，估计很多人已经回答不上了。20年前作为豪华车卖点的电动全景天窗，如今也下探到10万级别。 再看看各大车展亮相的无人驾驶概念车，干脆没了驾驶员的概念，恨不得把方向盘和传统座椅布局消灭，信誓旦旦要将车内智能家居化、办公场景化。 你当然可以惊喜于技术更替、科技感爆棚，但在智能座舱时代，车内安全保护的水平似乎会降低了。尤其是在很多概念车上，我们还没看到和「传统汽车」相当的水平。 传统车内安全思路是如何的？ 因为NCAP、IIHS为首的汽车安全监测机构的推动，车内安全在近20年得到快速地发展，与20年前相比进步斐然。既然要对比，有必

  要将车内安全保护推倒重来，这事靠谱吗？ /

  新能源汽车兴起后，“软件定义汽车”的概念进入大众的视野，智能座舱与智能驾驶成为被广泛认同的未来发展的新趋势。智能座舱由于实现难度低，更易被消费者感知，正成为各类新技术的综合应用载体。本文将从专利层面分析智能座舱技术现状，研究其未来创新方向。 智能座舱技术创新不断加快 客户的真实需求定义新一代智能座舱。随只能汽车的普及，用户对汽车的价值理解逐渐从出行工具向“第三生活空间”转变，人机交互的多维度、车载娱乐信息系统的丰富性、移动座舱的智能化已成为用户购车的关键决定性因素。整车企业和供应商们通过持续不断的发展新技术来满足驾驶者和乘客的安全性、舒适性、趣味性以及个性化需求。 智能座舱技术边界不断延伸。相比传统座舱，智能座舱

  坎坷创新路 /

  1月9日CSE 2024拉开序幕，相比2023年电动汽车抢占热门，这一次的绝对主角是AI。 当下，无论是半导体芯片，还是汽车或是智能手机、家电等，都纷纷接入AI技术，而在汽车领域，以ChatGPT为代表的AI大语言模型的爆火及上车，也使得AI技术正在得到更深层次的应用。 比如，在本届CES，大众集团发布了将ChatGPT融合到其IDA语音助手；奔驰发布的全新MBUX虚拟助理，也应用了生成式AI技术和主动式智能技术；基于亚马逊Alexa 大语言模型（LLM）的生成式AI技术，宝马集团也推出了新新一代宝马智能个人助理。 其实，从1956年计算机专家约翰·麦卡锡提出“人工智能”概念开始，从以CNN、RNN为代表的小模型，到T

  6月13日国际报道 当地时间本周三，英特尔首席技术官贾斯汀·拉特纳（Justin Rattner）称，英特尔的工程技术人员早在十年前就已开始摆弄低能耗芯片，但这一设计因遭到公司决策层的否定而夭折。 拉特纳在英特尔“研究节”上发言时说，凌动（Atom）芯片（英特尔面向手机的低能耗芯片）的设计理念起源于英特尔实验室1999年的一个研究项目，但当时的这一理念没有正真获得公司决策层的肯定。 拉特纳说，当初的设计理念是调整奔腾（Pentium）微架构，在提高芯片性能的同时，将能耗降到1瓦特或2瓦特。拉特纳没有解释英特尔高管不接受这一理念的原因，但对这款芯片的开发工作很快就终止了。 2002年，英特尔又重新考虑这一项目，当时

  中国新能源汽车智舱和多屏的渗透率如何？ 中国市场前装标配智能座舱的新能源汽车普及率高于全球中等水准 主机厂必须根据驾驶员和乘客的实际的需求来完善智能座舱体验，从而创造 差异化价值 互动娱乐和社交功能将推动对后排娱乐 显示器 的需求 2023年第一季度，中国市场广义新能源乘用车前装标配智能座舱的批发量达110万辆，市场渗透率达82.7%，领先于全球74.3%的中等水准。 新势力品牌在智能座舱领域取得巨大成功，智能化布局更早，强调从用户多样化的方面出发，不断挖掘使用户得到满足需求，如极致的智能体验、及独具匠心的科技元素等，打造座舱差异化特色，智能座舱渗透率达100%的高水平。 对比于多数自主品牌新能源转型

  将成中国新能源汽车标配 /

  日前，福特汽车旗下首款纯电动SUV野马Mach-E宣布国产，该车型有望于2021年上海车展发布，预计今年第三季度正式上市。 Mach-E的智能座舱人机交互产品由均胜电子旗下普瑞公司（Preh）提供，此前均胜电子与大众从始至终保持着长期的合作伙伴关系。均胜电子为包括ID.4在内的大众MEB平台车型提供了全新的数字座舱产品，例如车载辅助、信息娱乐、驾驶控制与显示等。为大众提供的产品中有均胜电子开发的10多个系统软件应用，包括在线音乐、在线电台、交通违章查询和消息中心等，这些应用可通过触控和语音识别快速开启，交互和联网将变得更智能、便捷。 此次在野马Mach-E车内，均胜为其提供的是座舱人工交互产品。据驾乘者的反馈，触屏交互技术能找到野

  搭上福特首款纯电SUV野马Mach-E /

  9月19日，2023高合展翼日正式开幕，以设计创新、工程创新和智能创新为核心，高合汽车展现了最新研发成果及前沿技术，并正式对外发布自研高算力智能座舱平台。 图片来自：高合汽车 该平台将首搭高通QCS8550芯片，以航空级/车规级双重标准的FPGA、车规级MCU及车规级网关为基础，通过芯片并联和车规级大系统开发方式，实现高可靠性和高算力兼备，为用户所带来便捷流畅、自由拓展、可持续进化的智能座舱体验。 为何自研高算力智能座舱平台？ 在谈及为何要自研高算力智能座舱平台时，高合汽车创始人、董事长兼CEO丁磊前调称：“未来的产业竞争其实就是软件加芯片的竞争。” 他回忆道，其2011年在张江高科园区工作的时候，接触到

  平台，今年底内测/明年批量装车 /

  1 overview 1.1 目的 本文档用于起点开发板的GPIO模块软件优化说明。 不局限于硬件功能的实现，着眼于实现高质量、优美的软件。 2 优化内容 2.1 软件功能 ①增加PORTA、PORTB、PORTC、PORTD和PORTAD引脚的相关配置； ②driver层和module层针对新增的PORT做调整； 2.2 编程健壮性 ①常量前增加const修饰； ②仅用于本文件调用的变量和函数前增加static； 3 软件实现 3.1 CodingRule 具体可在源码的 .MC9S12G128_IO_optimizeSourcescode_rules.txt中可见。 3.2 drive

  之五——IO优化 /

  使用 TI Fusion Digital Power Designer 软件工具和 TPSM846C23 PMBus 电源模块进行设计

  报名赢【养生壶、鼠标】等｜STM32 Summit全球在线大会邀您一起解读STM32方案

  有奖征文：邀一线汽车VCU/MCU开发工程师，分享开发经验、难题、成长之路等

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