上汽集團的智能駕駛控制器MPD拆解分析

本節(jié)拆解一款來自上汽集團的智能駕駛控制器MPD。

€1.外觀結(jié)構(gòu)

如圖1-1所示，整機為鋁合金全金屬結(jié)構(gòu)件，上下四個寬大的緊固柱，右側(cè)兩個黑色圓孔為水冷灌注口。

圖1-1：整機背面 如圖1-2所示，拆開上蓋后可以清晰看到液冷路徑，冷卻液流經(jīng)主SOC凸臺、LPDDR、UFS，凸臺上還覆蓋有藍色的導(dǎo)熱硅脂。

圖1-2：水冷散熱結(jié)構(gòu)

€2.主板全局

圖1-3是主板PCBA正面全局圖：

圖1-3：PCBA

1#：紅色框--->來自英偉達的TA990SA-QS-A1處理器，紅色箭頭--->棕色和黑色公座是電源接口。 2#：綠色框--->來自Marvell的車載以太網(wǎng)交換器芯片88Q5072-BYZ2和88Q6113-BYZ2，綠色箭頭--->白色扁平公座是CAN等車載通訊接口。 3#：黃色框--->來自英飛凌的SAK-TC397XP-256 MCU，其相關(guān)參數(shù)可以自行查閱，黃色箭頭--->紫紅色和綠色公座是以太網(wǎng)接口，白色未知。 4#：藍色框--->來自美信（現(xiàn)ADI）的MAX96781GTN/V，MAX96712GTB/V*4串行/解串器，藍色箭頭--->黑白藍Fakra公座均為串行攝像頭接口，三個四孔，一個雙孔。 5#：白色框--->來自東沃電子的TVS管，SM8S26AT，白色箭頭--->三枚白色扁平公座均為調(diào)試接口，用于調(diào)試以太網(wǎng)、SOC和MCU等。 6#：灰色框--->來自MPS的8枚DrMOS MP86960。 主板上側(cè)還留有不對外開放的燒錄USB3.0 TYPE C接口和一個可視DP輸出接口。

圖1-4：PCBA反面

圖1-4是主板PCBA反面全局圖：

1#：紅色框--->NXP TJA1145A*3 +CAN收發(fā)器*2。

2#：綠色框--->TI TCA539Q-1AKD5DC*4 IO擴展器，其具有中斷輸出、復(fù)位引腳和配置寄存器的汽車類低壓16位I2C和SMBus低功耗I/O擴展器。

3#：黃色框--->MAX96712GTB/V。

4#：藍色框--->MARVELL Q2221MNYAP87G18010*5+Q2122-NYD2TC6K23。

Marvell的88Q222X系列器件是一種單對以太網(wǎng)物理層收發(fā)器PHY，支持通過非屏蔽雙絞線運行，實現(xiàn)了IEEE802.3bp標準所定義的1000BASE-T1的以太網(wǎng)物理層部分，支持單平衡雙絞線上傳輸和接收數(shù)據(jù)，支持GMII、RGMII、SGMII，以便直連MAC端口，應(yīng)用于車載信息娛樂系統(tǒng)、高級駕駛輔助系統(tǒng)、車載診斷、車身電子。

€3.其余芯片

英飛凌的TLE35584，多個獨立的電壓基準用于電源產(chǎn)生及監(jiān)測、過欠壓及故障監(jiān)測、功能看門狗和窗口看門狗、功能安全狀態(tài)控制輸出（兩路safety path）、內(nèi)嵌自檢等，主要搭配給英飛凌的TC系列MCU使用，此產(chǎn)品搭配給TC397使用。

美信的MAX20087ATPA/VY*4，四通道攝像頭保護器，MAX20086–MAX20089雙/四攝像頭電源保護器IC為四個輸出通道中的每個通道提供高達600mA的負載電流，每個輸出都受到單獨保護，不受對蓄電池短路、對地短路和過電流條件的影響。IC在3V至5.5V電源和3V至15V攝像頭電源下工作，300mA時，輸入輸出電壓降僅為110mV（典型值）。IC提供啟用輸入和I2C接口，以讀取設(shè)備的診斷狀態(tài)，板載ADC能夠讀取通過每個開關(guān)的電流。符合ASIL B和ASIL D標準的版本支持通過ADC讀取另外七個診斷測量值，確保高故障覆蓋率，MAX20086–MAX20089分別包括每個輸出通道上的超溫停機和過電流限制。

TI的RS32EQ，RS232收發(fā)器，LM5143，3.5V至65V雙路同步降壓直流/直流控制器。

MPQ79700是一款12通道功能安全電源定序器，提供可配置性與靈活性，能夠支持不同應(yīng)用與SOC的跨代設(shè)計復(fù)用，集成內(nèi)置自檢 (BIST) 等安全機制，以實現(xiàn)高診斷覆蓋率，使系統(tǒng)達到目標 ASIL 等級。

€4.局部分布

圖1-5是電源的局部圖，主電源分為兩個接插件入口進入，靠近連接器端布置有四枚6600W的高性能TVS管，來自東沃電子的SM8S26AT。

圖1-5：電源局部圖

經(jīng)由大電流功率電感，主芯片核心供電為MPQ2967+MPQ86960，R22電感旁邊布置了19枚447鉭電容，MPS的這一組MPQ2967+MPQ86960搭配是對自動駕駛域控制器（DCU）進行核心供電的解決方案，專為高算力，大電流主芯片進行核心供電。MPQ2967是用于自動駕駛應(yīng)用的雙軌數(shù)字多相控制器，最多可配置為四相兩軌。MPQ86960是一款內(nèi)置功率MOSFET和柵極驅(qū)動器的單片半橋，它可以在寬輸入電壓 (VIN) 范圍內(nèi)實現(xiàn)高達50A的連續(xù)輸出電流 。

圖1-6：MPQ2967+MPQ86960

MPQ2967+MPQ86960解決方案還集成了時序管理、功能安全監(jiān)測、電流采樣、溫度采樣等功能。同時具有SoC核心供電配合DrMOS和COT（恒定導(dǎo)通時間），外部BOM精簡，以較少的輸出電容個數(shù)對負載瞬態(tài)做出快速響應(yīng)等設(shè)計優(yōu)勢，可以在極大程度上簡化設(shè)計工作，是自動駕駛電源解決方案的理想選擇。

圖1-7：主系統(tǒng)局部圖

圖1-7是主系統(tǒng)，系統(tǒng)部分由NVIDA TA990SA-QS-A1 SOC，RAM為4片美光的LPDDR5，ROM是兩片美光的UFS和兩片臺灣旺宏電子的串行Nor flash，型號分別是MX78U64A00F（64Mb/1.8V），MX25U512796。

圖1-8：以太網(wǎng)交換機局部圖

圖1-8表明PCBA集成了以太網(wǎng)交換功能，88Q5072和88Q6113是高端口數(shù)汽車以太網(wǎng)交換機，具有11端口以太網(wǎng)千兆容量，符合IEEE 802.3汽車標準，兼具高性能和低功耗。88Q5072和88Q6113提供7個集成的IEEE 100BASE-T1 PHY，其中6個固定為100BASE-T1端口。第7個端口可配置為1個IEEE 100BASE-TX PHY，2個多速SerDes（1/2.5/5 Gbps）或SGMII端口，1個RGMII或MII/RMII/GMII，1個PCIe或SerDes，還提供了本地和遠程管理功能，為設(shè)備的訪問和配置提供了方便。

88Q5072和88Q6113包括一個高性能的ARM Cortex M7 CPU，350MHz，具有專用的片上存儲器，以支持AVB協(xié)議，如精確時間協(xié)議（PTP）和安全防火墻，以防止外部惡意攻擊，交換機核心的低耗電量，支持與主機的快速PCI Express接口連接。它采用了先進的路由引擎，支持千兆位數(shù)據(jù)包的路由，無需CPU干預(yù)。它通過深度數(shù)據(jù)包檢測（DPI）技術(shù)、拒絕服務(wù)（DoS）引擎和可信啟動功能提供最佳高級別的安全，以確保車輛網(wǎng)絡(luò)的安全，主要應(yīng)用于中央網(wǎng)關(guān)、車載信息娛樂系統(tǒng)、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、車身域控制器。

€5.簡略框圖

圖1-9：簡略系統(tǒng)框圖

€6.總結(jié)

從整機的拆解來看，如下是一些總結(jié)要點： 1#：整機采用加厚金屬結(jié)構(gòu)，牢固，耐沖擊，耐腐蝕。 2#：采用主動水冷散熱+金屬外殼散熱，效果優(yōu)良。 3#：PCBA正面反面均噴覆有透明三防漆，提高了整體的防水防塵防靜電，防器件碰撞性能。 4#：整板固定孔位15個，有效避免了PCB過大自然彎曲變形的問題，四周加貼接地彈片，結(jié)合螺絲孔位，進一步提高了和外殼接地的性能。 5#：整板布局美觀勻稱，測試點覆蓋率目測達到80%。

審核編輯：黃飛