最近有关特斯拉AMD车机芯片的讨论异常热闹,AMD真香?AMD YYDS?等等党的福利?随着国产Model Y Performance的正式交付,搭载AMD主控方案的多媒体控制单元MCU3.0(Media Control Unit)在国内正式拉开了交付的序幕。
首款搭载AMD平台车机的是Model S Plaid,2021.6月在北美市场正式交付,官网显示Model S Plaid国内的交付时间为2022年底。当前国内搭载AMD信息娱乐系统的车型是Model3/Y P,有消息说后续2022年交付的Model3/Y也会逐步切换,只是时间问题。
出于学习目的,本文整理了一些特斯拉MCU3.0的一些拆解资料,分享出来与大家一起交流,Model S Plaid车机图片主要来自于Ingineerix拆解视频,Model Y Performance的拆解图片主要来自”超级车间”车机拆解[1]。
1 MCU 3.0概述
1.1 特斯拉MCU迭代
MCU3.0是特斯拉第三代信息娱乐系统,MCU1.0主控采用NVIDIA的Tegra3,MCU2.0主控采用英特尔Atom3950,江湖别号”阿童木”,也是当下的主要配置。MCU3.0主控新升级为锐龙嵌入式 APU 和 RDNA 2 架构 GPU,三代的MCU对比情况如下[2]。
乍一看,MCU3.0这是把台式工作站搬到了车里啊,AMD锐龙Ryzen Embedded APU,搭配 AMD RDNA2架构GPU独立显卡,独显外挂8GB GDDR6,可联网,支持BT&WIFI,运行Linux操作系统,支持 AAA 游戏,可外接手柄,自带品牌音响,虽然没有键盘和鼠标,但在车内触摸屏显然更方便,且横置大屏更有助于观影和游戏体验。
目前Model S Plaid是8GB LPDDR4+256 SDD+17寸触摸屏,Model Y Performance是16GB LPDDR4+256 SDD+15寸触摸屏。
如果把MCU3.0比作工作站的话,那上一代MCU2.0像是一个15寸大平板或者入门级笔记本,英特尔Atom A3950,主频为1.6GHz,4G DDR4内存,相比之下略显普通。
MCU3.0将台式机的算力搬到了车里,更强的算力会带来更流程的操控体验;还将”PS5″搬进车里,买车送游戏机,可运行赛博朋克2077、巫师等大型游戏,赋予车更多的可玩性和娱乐性。
虽然游戏是一个很小众的市场,且不说有多少人真正会在车内玩AAA游戏,不过这硬件算力是真的满格,对车机应用本身来说有较多富裕。
为了小众的市场把车机的算力拉满明显不具现价比,但这种做法很酷、很极客、很有逼格,能给用户带来更多超预期体验,用户说AMD真香也许会比省下来的钱带来更大的价值。
1.2 ARM+安卓 VS X86+Linux
特斯拉走的是一条与国内主流的[ARM架构芯片+安卓系统]不同的路,采用[X86架构芯片+Linux系统],前者主要沿用手机方案,主流芯片像高通的8155/8295等;后者主要沿用PC方案,主流芯片是因特尔和AMD等。
X86的优势在于运行大型软件,X86的典型代表就是特斯拉,车机操作为基于Linux的二次开发,系统很简洁,优化后的操控也不错,优势是可运行大型游戏等,但相对安卓的弱势是生态部分,像座舱的blilibili、爱奇艺等通常为网页,加载时间也略久。
ARM的优势在于当前移动互联网的成熟生态,国内主流车企选择的是基于安卓系统进行二次开发,然后进行APP及UI的适配,在生态体验上安卓会更优。
两种架构各有优势,主要体验还要看各家的硬件性能和软件优化水平。在PC机时代是X86架构的天下,在移动互联网时代ARM略胜一筹,那么在接下来的车机应用中,你看好哪一方?
2 Model S Plaid MCU3.0拆解
2.1 中央计算模块
与上一代Model S不同,MCU3.0被放置在了CCM(Central Control Module)中央计算模块内,CCM控制器表面铭牌描述包了模块名称、制造商、注意事项等信息,制造产地为我国的台湾省。
新的CCM一共有四块PCB板,比Model 3多了一块AMD GPU核心板,包括1多媒体控制主板,2通信小板,3GPU核心板,另一面为4自动驾驶单元Autopilot板。
特斯拉的硬件平台化是真的优秀,不同PCB板可以搭配组合,Model Y与Model S通信小板长得完全一样,Autopilot与Model3 AP 3.0也基本没改动。
2.2 MCU3.0的两块PCBA
下面详细看下变化比较大的MCU3.0的两块PCBA,大PCBA正面主要包括了APU、MCU、ADSP、BT&WIFI模组、显示Serializers、Amplifler等关键器件,关键器件放置在一面有助于PCBA生产的二次回炉。
大PCBA背面主要防止一些阻容感等无源器件。
GPU主板主要为GPU和4颗GDDR6独立显存,GPU的OPN号为215-130000026。
2.3 MCU3.0关键器件清单
MCU关键器件清单如下:
APU选择AMD的锐龙嵌入式V1000系列处理器,OPN型号为“YE180FC3T4MFG”,官网没找到这颗APU芯片,应该属于定制物料,符合AEC-Q100车规认证。APU是“Accelerated Processing Units”的简称,翻译过来叫加速处理器,将处理器CPU和集成GPU核心做在一个晶片上,即在同一个芯片上。
“YE”代表Ryzen Embedded,“180F”代表这颗处理器属于嵌入式V1000系列,“C3”代表TDP为45W,“T”代表芯片的物理封装为FP5 BGA,“4M”代表这颗芯片拥有4核心CPU,“FG”Zen+架构的Picasso APU[2]。
物料OPN与V1807B的“YE1807C3T4MFB”仅差两个字母,应该属于同一系列,CPU基频3.35GHz(3.8GHz max),4核,内有Vega 11集显(1300MHz),支持2x 10Gb以太网,视频显示能力最大4x HDMI 2.0b or 4x DP 1.4,支持Dual Channel的DDR(内存条)。
AMD官网显示该APU单个SOC可驱动车载主机、仪表盘和其他显示设备,也就是Model S的仪表、中控和后排屏幕,同时硬件预留副驾屏幕硬件设计,后续可能会增加副驾屏幕设计。而Model Y P可能出于成本考虑只剩下15寸一个中控显示屏。
APU 硬盘为256GB SSD固态硬盘,DDR内存一共10个颗粒,分在两面布置,共两种丝印,8颗为D9XSM,2颗为D9XSP。
在美光官网可以找到这两颗内存的型号分别为MT40A512M16LY-062E AAT:E(8Gb=1GB)和MT40A1G8SA-062E AAT:E(8Gb=1GB),AAT表示车规等级,温度范围-40-105℃。D9XSM为x16位,4颗组成x64位,正反两面8个组成2个DIMM(2个内存条),一共8GB内存。
D9XSP的两颗为x8位,体型明显比周围4颗要小,为内存的ECC(Error Checking and Correcting)错误检查和纠正,数据位为64位时ECC位宽为8位,ECC功能为错误纠正,保持系统稳定,不计入内存总量[3][1]。
GPU部分网传一张带Tesla公司的架构框图,核心为Navi23,OPN号为215-130000026,搭配4颗三星独立显存GDDR6,一颗16Gb(2GB)共8GB,速率14GT/s,显存接口128-bit,外围还有电源、JTAG调试口,晶振,热传感器等,GPU的HDMI、DP、PCIE结构通过B2B(Board to Board)板对板连接器与大板APU链接。
连接器型号为FX23L-100S,供应商为广濑HRS,100Pin,最大传输速率支持8Gbps,能够满足HDMI/DP/PCIE Gen3的高速数据传输需求。
AMD Navi23核心独立显卡型号可参考如下表,性能应该与AMD Radeon PRO W6600显卡相当,8GB独立显存GDDR6,台积电7nm制程,流处理器1792,峰值单精度 (FP32) 性能10.4 TFLOPs[4],热设计功耗(TDP)130W Peak。
AMD锐龙Ryzen Embedded APU,搭配 AMD RDNA2架构GPU独立显卡,性能与当下PS5、XBOX游戏机的算力是相当的[5]。
Audio部分选择两颗ADI的SHARC+高性能浮点型ADSP,型号分别为SC587W和AD21584,其中AD21584用于主动道路降噪功能运算,SC587W带ARM Cortex-A5还搭配两颗RAM。
AMP功放部分为3颗4通道输出Class D,功放正上方6组电感用于Class D输出滤波,看样子是支持12通道输出,官宣为音响功率960 W,共 22 个扬声器,妥妥品牌音响的配置,这是把独立功放也集成到了MCU里面了,音响效果应该可以期待。
MCU与Model 3/Y一样SPC5748GSMMJ6,用于电源控制和网关通信管理等;
BT&WIFI为LG Innotek的BT和WIFI二合一模组ATC5CPC001,BT(v5.0) + 2.4GHz/5GHz WiFi 5 (802.11a/b/g/n/ac) 2×2 MIMO Module。
以太网SWICH为Realtek的RTL9068A,最大支持8个Port,显示Serializers应该是沿用TI方案,GPS和Camera输入则放在AP硬件上。
写在最后
Model Y P和Model S Plaid MCU略微有些差异,对比分析留到下篇介绍。
原文始发于微信公众号(汽车电子与软件):特斯拉AMD独显车机MCU3.0分析(1)