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。
智能座舱的构成主要包括全液晶仪表、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，不仅具有传统座舱电子部件，还进一步整合智能驾驶 adas 系统和车联网 v2x 系统，从而进一步优化智能驾驶、车载互联、信息娱乐等功能。
智能座舱系统架构，功能说明
场景，是做产品设计的一个关键词，也是我们理解产品的一个有效方式；
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：
通过大屏/按键，开启空调；（或者通过语音指令开启）
手机开始导航，并投屏到中控/抬头显示；（或者直接车机导航）
打开收音机，切换到自己喜欢的电台
到达目的地后，停车入库过程，开启全景泊车，倒车入库；
有了上述信息，加上大家的驾驶经验，应该很好理解下图的智能座舱系统架构
转自 九章智驾
一般而言，智能座舱域控制器包括如下功能
车辆和环境信息显示功能：中控、仪表、抬头显示、流媒体后视镜等显示交互
娱乐、浏览功能：本地和在线的媒体播放、电台播放等
配置、设置和控制功能：车辆/驾驶信息设置
车内监测：驾驶员/乘员头、脸、眼监测功能和健康监测
交互功能：语音交互、手势控制
连接及导航功能：蓝牙/wifi、usb，4g/5g，北斗，gps等
辅助驾驶：环视、后视、夜视等功能
2
系统框图及软件架构
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
简单说明下：
左上角的，可以理解是域控soc最小系统需要的，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；audio dsp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，软件开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；
转自 华阳官网
3
座舱域控制器主控soc
转自 阿宝1990
转自 佐思汽研
4
多款车型座舱域控制器实物拆解
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。正面的另一个重要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。
拆开表面一层pcb，实际下面还有一片pcb。
图片来源：互联网
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。
图片来源：互联网
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。
图片来源：互联网
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。
外观还有这个版本
从后面看的更明白
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，从标签可以看出是日本歌乐制造的。
屏幕与车机之间隔着一块铁板
两边是天线
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。
主处理器板
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左下方是lg innotek的一个蓝牙与wifi模块，这是全球最小的蓝牙与wifi模块，型号为atc5cdl001。
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公司，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。
tcc8031左上方是telechips的tcc8003，这是一颗音频处理芯片。在钰创sdram左边还有一颗比较小的芯片，是telechips的tcc5027，是tcc8031的电源管理芯片。
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公司提供的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。
第二层板，中间是dab收音模块。
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，尽管日产处处节约成本，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。
联发科获 OPPO、vivo 和荣耀等 5 nm 芯片订单 预计2021 年第四季度逐步量产出货
差分放大电路有什么作用？功放之间该如何连接？
2019中国机器人行业年会在北京盛大开幕
组态王与FX5u之间EtherNet/IP无线以太网通信
揭秘折叠屏手机可折叠的“核心技术”
智能座舱系统架构框图及软件架构解析
隔离开关的操作要领
意法半导体和创迈思合作开发OLED屏下人脸认证解决方案
希捷携手六百多位生态合作伙伴打造数据共同经济体
TriEye与保时捷合作 将红外传感器应用于ADAS和自动驾驶系统
关于FRAM和MRAM的对比，它们之间的区别是什么
2022年全球电动汽车销量达到1000万辆
Q3季度华为智能手机市场份额占42%，创历史新高
微鲸智能语音投影F1评测 值不值得买
CDMA2000 1x EV-DO组网方式的探讨
全方面解读YARiS L 致炫底盘解析
工业焊接机器人有哪几种焊接工艺？
设计一个自动频率校对反射式红外感应器的资料说明
倍爱宝A1评测 到底怎么样
美国柏恩扩建实验室满足先进电力电子和传感解决方案增长的需求
智能座舱的构成主要包括全液晶仪表、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，不仅具有传统座舱电子部件，还进一步整合智能驾驶 adas 系统和车联网 v2x 系统，从而进一步优化智能驾驶、车载互联、信息娱乐等功能。
智能座舱系统架构，功能说明
场景，是做产品设计的一个关键词，也是我们理解产品的一个有效方式；
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：
通过大屏/按键，开启空调；（或者通过语音指令开启）
手机开始导航，并投屏到中控/抬头显示；（或者直接车机导航）
打开收音机，切换到自己喜欢的电台
到达目的地后，停车入库过程，开启全景泊车，倒车入库；
有了上述信息，加上大家的驾驶经验，应该很好理解下图的智能座舱系统架构
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一般而言，智能座舱域控制器包括如下功能
车辆和环境信息显示功能：中控、仪表、抬头显示、流媒体后视镜等显示交互
娱乐、浏览功能：本地和在线的媒体播放、电台播放等
配置、设置和控制功能：车辆/驾驶信息设置
车内监测：驾驶员/乘员头、脸、眼监测功能和健康监测
交互功能：语音交互、手势控制
连接及导航功能：蓝牙/wifi、usb，4g/5g，北斗，gps等
辅助驾驶：环视、后视、夜视等功能
2
系统框图及软件架构
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
简单说明下：
左上角的，可以理解是域控soc最小系统需要的，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；audio dsp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，软件开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；
转自 华阳官网
3
座舱域控制器主控soc
转自 阿宝1990
转自 佐思汽研
4
多款车型座舱域控制器实物拆解
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。正面的另一个重要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。
拆开表面一层pcb，实际下面还有一片pcb。
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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。
外观还有这个版本
从后面看的更明白
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，从标签可以看出是日本歌乐制造的。
屏幕与车机之间隔着一块铁板
两边是天线
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。
主处理器板
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左下方是lg innotek的一个蓝牙与wifi模块，这是全球最小的蓝牙与wifi模块，型号为atc5cdl001。
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公司，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。
tcc8031左上方是telechips的tcc8003，这是一颗音频处理芯片。在钰创sdram左边还有一颗比较小的芯片，是telechips的tcc5027，是tcc8031的电源管理芯片。
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公司提供的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。
第二层板，中间是dab收音模块。
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，尽管日产处处节约成本，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。
联发科获 OPPO、vivo 和荣耀等 5 nm 芯片订单 预计2021 年第四季度逐步量产出货
差分放大电路有什么作用？功放之间该如何连接？
2019中国机器人行业年会在北京盛大开幕
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隔离开关的操作要领
意法半导体和创迈思合作开发OLED屏下人脸认证解决方案
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TriEye与保时捷合作 将红外传感器应用于ADAS和自动驾驶系统
关于FRAM和MRAM的对比，它们之间的区别是什么
2022年全球电动汽车销量达到1000万辆
Q3季度华为智能手机市场份额占42%，创历史新高
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