在智能電動汽車快速迭代的浪潮中,比亞迪仰望系列作為中國新能源汽車高端旗艦車型,其ADAS硬件平臺代表了國內車載電子設計的頂尖水平,本期與非網(wǎng)將拆解比亞迪仰望系列的智能控制器,通過對其芯片選型及電路設計/布局的解析,一窺比亞迪在自動駕駛領域的核心技術布局。
拆解
比亞迪仰望系ADAS板子非常厚重,也相當難拆卸,內部芯片密密麻麻,同樣外殼上的散熱硅脂也相當夸張(具體拆解過程可以觀看視頻)。
通過拆解,發(fā)現(xiàn)ADAS板子上無論是芯片數(shù)量還是電路布局都讓人非常震撼,集成了像計算決策、實時控制、通信融合控制、電源體系等關鍵功能模塊,相比傳統(tǒng)燃油車,在智能化上簡直是天壤之別,具體來看下比亞迪仰望系列ADAS板子各個功能部分的硬件方案。
計算決策
兩顆7nm工藝的英偉達Orin X芯片(TA990SA-A1),單顆即可以提供254TOPS的算力輸出;
8顆美光LPDDR5內存(MT62F1G64D8EK-031),總共64GB內存,配合高速傳輸速率,可以確保多路傳感器數(shù)據(jù)的實時處理。
兩顆美光的128GB的UFS 3.1閃存(MTFC128GAVATTC-AAT),除了用于本地的存儲資源外,還可以負責高幀率視覺數(shù)據(jù)緩存;
兩顆美光的32GB eMMC 5.1(MTFC32GASAQHD-AAT),猜測應該是用于存儲核心算法固件;
4顆旺宏NOR Flash芯片(MX25U51279GXDR00),包含板子背面的兩顆,主要用于保障啟動代碼的安全加載。
這種分級設計的存儲組合,通過存儲介質差異化配置,在性能與成本間可以取得比較好的平衡。
剛剛這部分電路可以算是存算一體化的電路。那再來看它的電源管理系統(tǒng),也相當?shù)膹碗s。而且從BOM上來看,主要是MPS的多款芯片協(xié)同構建了完整的供電體系。
電源系統(tǒng)
4顆MPS的數(shù)字多相控制器(MPQ2967),主要是用于自動駕駛應用的雙電壓軌、數(shù)字多相控制器。
14顆MPS的半橋芯片(MPQ86960),實現(xiàn)了多相并聯(lián)供電架構,很好的控制動態(tài)負載調整率。
兩顆MPS的12通道功能安全電源定序器(MPQ79700),可以確保各電源軌的上電順序嚴格符合標準。并且可以提供可配置性和靈活性,能夠支持不同應用以及SoC的跨代設計復用,集成內置自檢等安全機制,實現(xiàn)高診斷覆蓋率,讓系統(tǒng)達到目標汽車安全完整性等級。
12顆英飛凌的MOSFET(IAUC100N04S6N022)和12顆銀河微電子的MOSFET(TBL014N04T-5DL8)形成互補,前者2.2mΩ的超低導通電阻大幅降低開關損耗,后者優(yōu)化的柵極電荷特性則提升了高頻響應速度。
兩顆MPS同步降壓變換器(MPQ4316),內部集成了上下管功率 MOSFET 的頻率可配置同步降壓開關變換器。采用電流控制模式,可以提供最高6A的高效輸出電流,具有快速環(huán)路響應。3.3V至45V的寬輸入電壓范圍呢使它能夠適用于汽車輸入環(huán)境中的各種降壓應用。
兩顆MPS的電源管理芯片(MPQ7930),適用于各種安全相關汽車系統(tǒng),可滿足系統(tǒng)處理器的電源管理要求。
兩顆英飛凌的多輸出系統(tǒng)電源芯片(TLF35584),適用于安全相關應用,通過在較寬輸入電壓范圍內高效靈活的前/后穩(wěn)壓器概念提供5V輸出電壓,適用于微控制器、各種收發(fā)器和傳感器。
兩顆MPS的高壓同步降壓控制器(MPQ2918),4V-40V的寬電壓輸入范圍,使用PWM電流控制架構,具有精確的逐周期限流保護功能,能夠驅動雙路N溝道MOSFET。
1顆信大捷安的加密芯片(3276-EI48VL,通過國密算法保障數(shù)據(jù)通信安全。
車載通信網(wǎng)絡是智能駕駛域控制器上另一個重要的部分,從PCB板上幾個大接口可以推測出至少會有以太網(wǎng)絡、CAN通信、音視頻的輸出接口等,那具體來看到板子相對應區(qū)域的芯片上。
1顆Marvell的以太網(wǎng)交換機芯片(88Q6113),基本上是汽車的TSN主干網(wǎng)絡,支持時間敏感流量調度和媒體訪問控制安全協(xié)議(MACsec)硬件加密。
兩顆英飛凌第二代AURIX微控制器(SAK-TC397XX-256F300S BD),在性能、存儲容量、連接性和可擴展性方面均有提升,并且具有安全防護機制,基于Lockstep核架構實現(xiàn)ASIL-D級功能安全,用于應對目前汽車行業(yè)的新趨勢。
8顆Marvell的車載以太網(wǎng)PHY芯片(88Q2112),與上面的Marvell以太網(wǎng)交換機芯片共同構建了超高數(shù)據(jù)的傳輸通道。
傳統(tǒng)CAN總線方面,2顆SOP14封裝的恩智浦高速CAN收發(fā)器(TJA1145T)與12顆SOP8封裝的恩智浦高速CAN收發(fā)器(TJA1044G)以及14顆共模電感組成的雙網(wǎng)絡架構,既能保持高速通信能力,又通過低功耗技術(PN機制)將靜態(tài)功耗控制的極低。
在音視頻的輸入/輸出接口設計上,主要是ADI的串行器/解串器芯片構成了視頻傳輸主干,那具體涉及到了哪些芯片?
兩顆ADI的MAX9295系列串行器/解串器芯片,其中封裝大一點的具體型號是MAX9295EG,而封裝小一點的則是MAX9295AG。
4顆是ADI的雙/四通道攝像機電源保護器(MAX20087),確保高清攝像頭的穩(wěn)定工作。
兩顆ADI的降壓型DC-DC轉換器(MAX20029B),主要用于汽車應用、4個集成電源軌和高工作頻率最大程度減小方案尺寸,適用于多軌負載點調節(jié)。
3顆TI的電平轉換器(TXS0108E),8位雙向電壓轉換能力能有效解決不同電壓域器件間的信號兼容問題。
4顆ADI的GMSL解串芯片(MAX96712),GMSL為高速串行接口,適用于視頻、音頻和控制信號的傳輸,加上前面兩顆ADI的串行器/解串器芯片,可以實現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳輸速率,滿足高清視頻和圖像傳輸?shù)男枨蟆?/p>
1顆國產(chǎn)芯片龍訊LT7911D,這是一顆Type-C/DP1.2轉雙端口MIPI/LVDS的轉換器芯片,比如顯示子系統(tǒng)就可以通過它實現(xiàn)Type-C到雙路MIPI的轉換,高清輸出能力能滿足像AR-HUD的顯示需求。
綜合來看,比亞迪仰望系智能駕駛控制域主要的芯片BOM如下,僅供參考:
小結
通過對比亞迪仰望ADAS板子的拆解,我們可以把主要的硬件分為以下幾個部分:首先是算力架構與控制方面,比亞迪在追求算力巔峰的同時,不忘功能安全的根本需求,通過英偉達的Orin X與英飛凌的AURIX微控制器組合設計,既滿足深度學習算法的并行計算需求,又保障了控制指令的實時響應;在能效管理上,MPS多相供電方案以及英飛凌、銀河微電子的功率器件的組合將整板電源效率提升至行業(yè)第一梯隊;而在通信可靠性方面,TSN與CAN FD的混合網(wǎng)絡有效降低了關鍵控制指令的傳輸延遲。值得注意的國產(chǎn)替代進程也在加速,銀河微電子MOSFET與龍訊視頻接口芯片的應用,無一不表明本土供應鏈已具備參與核心系統(tǒng)設計的能力,我們也有幸看到國內頭部車企在采用國際頂尖芯片的同時,穩(wěn)步推進芯片國產(chǎn)化進程。在智能汽車競爭日益激烈的當下,這種深度垂直整合能力,正是中國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)彎道超車的關鍵所在。你是如何看待這款ADAS板子的硬件方案的?歡迎留言討論!
PS:8.26-28 Elexcon 2025深圳國際電子展與嵌入式展期間,本次拆解板卡也將亮相深圳會展中心與非網(wǎng)拆解專區(qū),歡迎來現(xiàn)場體驗和圍觀!