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特斯拉车载无线终端拆解:国产芯替代的可能性

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7小时前
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T-Box可以说是现代智能网联汽车实现车联网功能的核心硬件,作为车辆与外部云端服务器进行无线数据交互的桥梁,它是物联网在汽车领域最核心的落地样本。今天与非网就来拆解一个重量级的产品,特斯拉 Model 3上的车载无线终端。

外观与结构

这个车载无线终端的铭牌上标注了型号:1527963-02,输入规格为12V/10A,制造商为特斯拉中国制造。翻到背面可以看到大量的导热硅脂以及大块的散热铜块。事实上,早期 Model 3的设计中,这个无线终端与自动驾驶计算模块是紧靠在一起的。

打开铝合金外壳后,可以看到内部布局。其中一无线通讯模块以可插拔的子板方式与主板连接,这种设计比较灵活,能随时更换方案。

无线通讯子板

无线通讯子板基于Telit的无线通讯LTE模组,型号为LE940B6-CN。其中“-CN”应该是指针对中国地区,“AUTO”意味着是车规级模组。

该模组的核心硬件方案采用了英特尔方案:英特尔基带芯片(PMB8111)+ 英特尔射频收发器芯片(PMB5749)+ 英特尔电源管理芯片(PMB6834)。

存储方面采用美光的MCP解决方案(MT29RZ4B2DZZHHWD-18I.84F),4Gb NAND + 2Gb LPDDR2

射频电路部分有Skyworks的射频天线开关芯片(SKY13533-11)、Skyworks的多模多频功率放大器模块(SKY77627-11),以及Skyworks的LTE射频功率放大器模块(SKY77814-11)。

在无线通讯子板上,有一颗德州仪器的2.5A、36V车规级同步降压转换器(LM53625-Q1),以及一颗Marvell的车规级千兆以太网PHY芯片(88EA1512B2-NNP2A000)。

子板背面还有一颗芯片,从丝印没法判断具体的厂商型号,但根据电路以及封装基本上可以推断是颗SPI NAND FLASH,用于储存无线通讯模组的固件信息。

PCB 主板正面

看完子板上主要的芯片,接下来看PCB主板上的器件。

  • 德州仪器的解串器(DS90UB940-Q1)
  • 德州仪器的串行器(DS90UB949-Q1)
  • ADI 1.6GHz时钟分配IC(AD9515)
  • ADI RTC 实时时钟芯片,型号为DS3231M
  • ADI车规级双路降压开关控制器(MAX16932)
  • 安森美N沟道功率 MOSFET,不同型号(NVMFS5C646NL、NTMFS5C468NLT)
  • Marvell车规级以太网交换机芯片(88EA6321A0-TFJ2A000)
  • Marvell百兆车载以太网PHY芯片(88Q1010-B0-NYA2A000)
  • 伯恩斯车规级以太网隔离变压器(PT61018AAPEL-S)

PCB 主板背面&计算模块

PCB主板背面搭载了基于英特尔方案的计算模块。

核心处理器是英特尔的x86处理器Atom A3950,集成了集成显卡,在特斯拉上作为信息娱乐主控,负责驱动中控大屏、运行车载操作系统以及处理导航、媒体播放等任务。

旁边4颗都是美光的车规级内存芯片(MT53B256M32D1NP-062 AIT:C),从型号上看每颗只有 256MB,4 颗加起来总共才1GB的LPDDR4。

猜测为电源芯片的U96171以及U96181。

计算模块之外的芯片包括:

  • 美光64GB eMMC5.1(MTFC64GAPALBH-AAT)
  • 美光16GB SPI NOR FLASH,主要用于存储板子的固件信息和一些配置信息。
  • 安世半导体车规级4位双电源电平转换收发器(74AVCH4T245BQ-Q100)
  • 飞特蒂亚USB转串口芯片(FT4232HQ)
  • LG伊诺特的车规级无线通信模组(RBHP-B216C),Wi-Fi/蓝牙二合一模块
  • 德州仪器的车规级双D型触发器(SN74LVC74A-Q1)
  • 恩智浦的32 位车规级微控制器(SPC5748GSMMJ6)
  • 英飞凌单通道智能高边电源开关(BTS5030-1EJA)
  • 意法半导体的智能高侧驱动器,采用直接芯片顶部带散热片的封装
  • 德州仪器2.5A、36V车规级同步降压转换器(LM53625-Q1)
  • 恩智浦CAN 收发器:一颗是恩智浦的 TJA1043T,单通道高速 CAN 收发器;另一颗是恩智浦的 TJA1059,双通道高速 CAN 收发器
  • 安世半导体N沟道 MOSFET(BUK9Y3R5-40E)

硬件方案总结

以上基本上就是这两块板子上的主要芯片,BOM整理如下表:

从芯片选型来看,这个模块的硬件方案可以总结为几个关键特征:

第一,高度集成的模组化设计。Telit作为核心LTE模组,将基带、射频、电源等集成在单一封装内,这种采购通信子系统而非自研射频链路的策略,大幅降低了特斯拉的射频工程门槛和认证成本。据说后面的特斯拉车型上模组切换为移远通信,从这点也可以看出,这个位置的供应商是可替换的。

第二,英特尔x86生态。英特尔Atom A3950作为主处理器,搭配英特尔的基带、射频收发器、电源管理芯片,方案中英特尔占比极高。目前来看这个方案并不好,已然过时。

第三,车规级器件的全面覆盖。从存储(美光车规 LPDDR4/eMMC)、电源(TI LM53625-Q1、MAX16932)、以太网(Marvell车规PHY/交换机)、CAN 收发器(NXP TJA 系列)到 MOSFET(安森美)、高边开关(英飞凌),几乎每一颗芯片从选型阶段就按车规标准设计选型。

国产替代可能性

看完这套方案,接下来聊一个大家可能更关心的问题:这套方案如果放在今天,能不能用国产芯片替代?先说结论:部分可以,但完全替代仍有距离。

通信模组层面,替代最为成熟,广和通、移远通信等已经被验证 OK;以太网通信芯片层面,国产替代也在快速推进,比如裕太微电子;CAN 收发器层面,纳芯微有相关的车规级产品;MCU 层面,选择更多,中微半导、兆易创新等;功率器件层面,国产替代最为成熟,甚至大量Pin-to-Pin替代方案。

回到这台特斯拉Model 3的车载无线终端:它的硬件方案代表了2018至2020年智能汽车T-Box的典型水平,通信模组外包、计算平台沿用 PC 生态、车规器件全面覆盖。如果放在2026年,已然过时,并且这套方案中的以太网、CAN、电源、功率器件目前已具备相当程度的国产替代条件。

来源: 与非网,作者: 曹顺程,原文链接: https://www.eefocus.com/video/2089223.html

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Tesla 致力于通过电动汽车、太阳能产品以及适用于家庭和企业的综合型可再生能源解决方案,加速世界向可持续能源的转变。电动汽车及能源解决方案龙头,传感器技术应用于Autopilot及人形机器人Optimus。

Tesla 致力于通过电动汽车、太阳能产品以及适用于家庭和企业的综合型可再生能源解决方案,加速世界向可持续能源的转变。电动汽车及能源解决方案龙头,传感器技术应用于Autopilot及人形机器人Optimus。收起

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