2021年奥迪代开金,全面升级座舱系统,从车载前MIB2 High升级到MIB3 TOP,主控芯片从高通820A改为三星Exyons 8890。仪表从第一代FPK升级到了第二代。一些车型在2020年完成了升级,如Q3。

先看看仪表。奥迪称之为虚拟驾驶舱虚拟复制品。低矮型为10.25英寸,低矮型为12.3英寸。还是博世汽车多媒体公司提供的。与第一代FPK一样,主芯片从英伟达的通用软件包Tegra 3升级到了统一存储软件包Tegra 4。Tegra4是2013年1月推出的芯片,在仪表领域也凑合使用。日本JDI提供的12.3英寸显示器,一代分辨率为1440*540@30帧,第二代升级为1920*1080@60帧。

FPK第二代分解上图。左边是32针连接器,包括RFID连接,中间是默认废弃的MOST连接器。右边是来自车辆的LVDS信号连接器。右侧散热片下方是Tegra 4,最右侧是冷却风扇。

卸下散热片后,您将看到Tegra 4。

PCB主板背面

第二代FPK简化了设计,消除了第一代Tegra3独立PCB板,并合成了一个PCB板。剩下的变化微乎其微。主要组件包括Cypress的MB9DF125。这实际上是日本富士通2012年的产品,Cypress通过收购收购富士通的MCU业务。

MB9DF125代码Atlas-L是世界上第一款支持3D仪表显示器的汽车规格级MCU。MB9DF125使用ARM Cortex-R4内核,支持HSE硬件安全扩展和Autosar支持、128MHz操作频率和DMIPS 200。XA3S100E是Xilinx的XASpartan-3E系列FPGA,是Xilinx于2009年推出的90纳米FPGA,以低于2美元的价格进行接口处理。还有NXP的CAN收发器(Phy)TJA1042、德克萨斯装置的MOST物理层SN65HVDA195、Microchip的MOST控制器OS81118。此外,还有Cypress的GL512S11DHA02、512Mb容量的闪存。

仪表不足,不新鲜,但车值得一提。上一代MIB2 High主要由三星哈曼提供,这一代由安宝浦提供。德国和波兰姆布炮设计,西班牙姆布炮生产制造。与上一代模块化设计一样,下一代MIB3 TOP将媒体处理(奥迪称为MMX)和无线电导航(以前奥迪称为RCC,现在称为RSC)分开,上一代无线电导航是德州仪器的Jacinto 6,MCU升级到了LESA的V850系列。

奥迪的MIB3 TOP工程原型于2019年8月上市,2020年10月新一代A3已经在欧洲上市,因此MIB3 TOP不大可能使用三星Auto V9。搭载Auto V9的量产车有可能在2025年甚至2026年上市。

奥迪选择三星,放弃痛苦可能有成本因素,但最重要的是要从软件开始。新一代奥迪驾驶舱系统最大的变化是从Genivi转向AGL,即汽车级Linux。AGL成立于2016年1月,但第一版AGL发表于2014年6月30日,实际上是Tizen的修订版。Tizen源于三星。Tizen是三星电子开发的基于Linux核心的开源移动操作系统。智能手机、平板电脑、智能手表、

息娱乐设备(IVI)和智能电视。该项目最初由Linux基金会以及LiMo基金会合力推出,目的在于取代MeeGo与LiMo平台。在Linux基金会中,由技术指导小组(TSG)管理。

目前三星是唯一推出使用 Tizen 设备的业者,也是 Tizen 的最大支持者。至 2017 年末,Tizen 是世界第二大智能手表操作系统,仅次于苹果 watchOS,比基于 Android 的 Wear OS 还要多。2011年9月,三星和英特尔与Linux基金会宣布致力在2012年开发出Tizen,2012年1月1日,LiMo基金会更名为Tizen协会。大概在2015年,Tizen就基本没人支持了,但是AGL开始慢慢起来。这也算是失之东隅,收之桑榆。

现在AGL的白金会员都是日本厂家,分别是电装、瑞萨、马自达、松下、铃木和丰田。黄金会员只有一个,就是本田。白银会员有6家,分别是爱信精机、亚马逊、奔驰、福特、高通和上汽。三星只是青铜会员,但依靠早年Tizen的丰富经验,三星获得了奥迪与大众的青睐,毕竟AGL脱胎自Tizen,而Tizen最熟悉的莫过三星。AGL的青铜会员中中国厂家有中国移动、德赛西威、联发科、东软、中科创达。当然,瑞萨对AGL的支持力度也很大,但瑞萨最顶级的座舱芯片R-CAR H3跟Exynos8890差距不小,奥迪最终选择三星。

目前采用AGL的车型主要有丰田凯美瑞、马自达3和斯巴鲁傲虎及力狮。还有一款奔驰的MPV。

大众在2019年4月加入AGL,大众未来也极有可能选用AGL做车机系统。大众应该会选瑞萨做合作伙伴。目前大众的电动车MEB平台中ICAS1处理器选用的主芯片就是瑞萨M3。

三星Exynos8890推出于2015年11月,14纳米工艺,采用8核设计,4个M1大核,4个A53小核,CPU算力63K DMIPS。GPU为12核MALI-T880,算力为398GFLOPS,运行频率600MHz。

奥迪MIB3TOP 之MMX内部框架图如上图。新一代奥迪座舱顶配采用三屏设计,仪表屏COMBI为12.3英寸,分辨率达1920*1080,Infotainment即CCD,屏幕尺寸10.1英寸,分辨率为1920*720,上一代为1540*720。CID即中央信息屏,也是10.1英寸,分辨率为1200*768。三块屏幕的帧率都不低,都是60Hz,低端车多采用30Hz的设计。

通过MMX框架图看,似乎是Exynos 8890一拖三,实际不是,开头我们已经看了二代FPK,知道仪表是独立的,车机只是把部分数据传输给仪表,仪表还是独立的,虚拟机或硬件虚拟都是没有的。传统车厂对安全性可靠性还是非常重视,无论域控制器或虚拟机如何强调安全可靠,独立的仪表还是最安全可靠的。

此外,还特别点出了温度传感器。框架图上也可以看出360度环视,同时跟自动驾驶系统zFAS似乎也有所关联。框架图上也特别点出了苹果授权芯片,对CarPlay的支持度应该是非常好的。

CVBS这种模拟视频是奥迪甩不掉的包袱,奥迪仍然用CVBS做夜视和倒车影像,当然低配车没有夜视这功能,但座舱系统都保留接口。为了与时俱进,留了美信的GMSL接口,即摄像头解串行,可能应对驾驶员疲劳检测,这些都传递到MMX里处理。

RSC的RAM很小,只有256MB。Flash是NOR Flash,使用高速QSPI串行接口,容量128MB。A2B是模拟器件ADI公司独创的音频总线,可能是应对超低音。也有预留A2B麦克风。此外所谓IO控制器实际上应该是中央网关。

RSC部分框架图

从RSC框架图上可以看出其主芯片很可能还是上一代奥迪座舱系统用的Jacinto6,因为只有Jacinto6有非常突出的DSP系统。应对各种收音系统,也是德州仪器Jacinto6的特长。收音头或者说调谐器有5个,调谐器1为FM2,调谐器2为DAB或SDARS,调谐器3为AM/FM和DAB。调谐器4为北美SDARS,调谐器5是针对日本地区VICS的。音频部分也特别重视,用了多达8路D类音频放大。接口方面,有两个以太网接口,分别是100M和1000M,其中1000M为预留。MOST150为早期的MOST总线标准,主要应对光纤接口,外接CD机等。Jacinto6也是比较少的集成MOST150物理层的芯片。

MIB3 TOP的背板

上图中的上面一排,左边三个是三路LVDS输出,然后是USB输入,最右边是天线输入,上两个是蓝牙天线,下两个WIFI天线。下面一排左边是收音天线,包括DAB、AM/FM。右边的可能是LVDS视频输入端口。

以太网、CAN和音频总线A2B都在右边的大连接器上。

和其他豪华车比起来,奥迪对座舱似乎不太重视,十年来座舱设计几乎没有什么大的改变,电动车座舱也是如此,跟油车无差别。奥迪跟宝马和奔驰比差距非常大,至少宝马和奔驰非常努力地求新求变,而奥迪则是延续老套路。不过奥迪的品牌形象加上强大的优惠力度,还是稳坐三大豪华品牌,特别是在中国。

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