最近,汽车芯片疯狂涨价,10元芯片可以加价几十倍卖,无一不说明汽车正是目前热门的新赛道并且汽车某些芯片真的很缺,那汽车上都有些什么芯片呢?本文来拆解一个宝马5系的中控显示屏,看看这些全球中高端的汽车上到底用了些什么芯片?

 



这个宝马5系的中控显示屏比较厚重,从外观来看,做工很扎实,整个模组估摸着有3斤左右,外壳很铁,像一个铁笼子。当然这也是有讲究的,因为汽车上的电磁干扰会比较严重,比如点火就能产生电磁干扰,而这个铁盒子主要是用于电磁屏蔽,相当于我们平时在电路板上看到的屏蔽罩。

 

拆解

 

中控显示屏拆开后的全貌如下图所示。

 


除了中控触摸显示屏本身,也就4块电路板:microSD卡的接口板、GPS导航电路板、显示驱动控制核心板、大功能底板。

 

microSD卡的接口板

 

microSD卡的接口板实际上设计了两个卡槽,从丝印上来看一个是用于导航地图升级,另一个是用于DVD多媒体的,但实际上DVD的多媒体卡槽未贴片。

 

GPS导航电路板

 

 

车载GPS导航电路板上做了很多空贴的电路兼容设计,猜测是防止物料紧缺时方便更换替代方案。车载导航芯片用的是CSR的SiRF Atlas V AT550,搭配SiGe半导体公司的超小双天线输入GPS接收器(SE4150L)。说实话,这个车载导航方案属于比较有年代感了,我记得好多年前买过的一个后装车载导航也是这个方案,优点就是成熟且价格便宜。

 


GPS导航板采用三星的内存,东芝的Flash芯片(用于存储导航系统的固件和地图文件)以及一颗Microchip的加密芯片(AT88SC0104C)。GPS导航电路板是直接焊接连接在大功能底板上,采用焊接方式应该是考虑到可靠性。

 

显示驱动控制核心板

 

 

显示驱动控制核心板采用Techwell的车规级显示驱动控制器(TW8823)。可能很多人都不了解这家公司,因为目前已经属于瑞萨了,其实这段历史还是挺有意思的,前些年半导体厂商整合加剧,Techwell在10年被Intersil收购,然后Intersil在17年又被瑞萨收购。显示驱动控制器直接连接中控屏驱动。

 

 

显示驱动控制核心板背面还有相应的电路,三星的内存(K4H561638N-LCCC),256Mb DDR SDRAM;给内存供电的稳压器,美国国家半导体公司DDR终端稳压器(LP2995);旺宏的128Mbit SPI Flash(MX25L12845EMI-10G),存储屏幕的一些固件。显示驱动控制核心板与GPS电路板一样,同样连接在大功能底板上。

 

大功能底板

 

 

大功能底板上主要的功能是提供各个电路的供电以及将GPS导航电路板数据和倒车影像数据输出到屏幕上。无论是GPS导航电路板数据和倒车影像数据都是通过TI的电平转换开关(SN74CB3T16211)传输到核心主板的屏幕驱动控制器中,再输出到屏幕。当然在电路设计的时候这里有个知识点,相信老司机都深有体会,那就是倒车影像这个信号优先级是最高一层级的,无论你中控显示屏在干嘛,一旦触发了倒车的信号,中控屏都会切换到这路信号。如果有例外,那有可能是你倒车触发信号或者倒车影像出问题了。

 

倒车影像视频接收器采用INOVA的INAP125R24,大功能底板搭载一颗Microchip的EEPROM存储器,存储中控屏主板的一些固件信息,同时主板还有一个拨码开关,猜测是调试屏幕驱动控制器的,在屏幕显示有问题的时候方便工程师调试。

 

 

剩余的电路主要是电源,两颗是德州仪器的3A , 28V输入降压转换器(TPS54331);罗姆的5V输出LDO;两颗茂达电子单路增强型的P沟道MOSFET(APM9435),用于点阵单元板的行驱动;3颗类比科技的3端稳压器(AZ1117D),提供给不同电路供电。

 

BOM表如下。

 

厂商 规格型号 说明
Renesas/Techwell TW8823 显示驱动控制器,AEC-Q100 车规级芯片认证
三星 K4H561638N-LCCC 256Mb DDR SDRAM
美国国家半导体公司 LP2995 DDR终端稳压器
旺宏 MX25L12845EMI-10G 128Mb SPI Flash,存屏幕的一些固件
Microchip AT88SC0104C 加密芯片
三星 K4T1G164QF-BCE7 内存
CSR SiRF Atlas V AT550 GPS导航车载芯片
SiGe半导体公司  SE4150L 超小双天线输入GPS接收器
德州仪器 SN74CB3T16211 具有电平转换器的 3.3V、1:1 (SPST)、24 通道 FET 总线开关
中国台湾类比科技AAT AZ1117D 3端稳压器
Microchip EEPROM存储器 EEPROM存储器
德州仪器 TPS54331 3A , 28V输入降压转换器
ANPEC(茂达电子) APM9435 单路增强型的P沟道MOSFET
罗姆 BA05CC0 5V输出LDO
INOVA INAP125R24  倒车影像视频接收器

 

小结

 

拆解完这个宝马5系中控屏,个人感觉并没有想象中的那么精致和具有艺术感,扒下品牌,扒下外观,豪车也就这样了。板子上的一些主要芯片,除了车规级的要求,实际上都是一些很“陈旧”的芯片,配置也不高。虽然有很多可以吐槽的地方,但更重要的是,我们也能看到普通之下的一些不凡之处。比如在PCB设计的时候,做了非常多的硬件方案的兼容设计,以前可能不觉得有什么,但是在目前汽车芯片到处缺货的前提下,这种行为显然极为明智,而且更重要的一点,与一般的消费电子相比,车规级产品可靠还是最重要的,因此不管这套硬件方案多过时,总有你参考的意义。