特斯拉Tesla Model 3整體架構解析(下)

特斯拉Tesla Model 3整體架構解析(下)

Tesla Computer Unit
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特斯拉已經開發了一個由自動駕駛儀和信息計算機組成的定製“液冷雙計算平臺”。“他們建立在同一模塊的兩個不同的董事會上,”System Plus首席執行官弗勞克斯解釋道。
一邊是信息娛樂電子控制單元(ECU)或MCU。另一邊是自動駕駛ECU。在最初安裝在型號3上的HW2.5中,特斯拉的自動駕駛儀仍然由英偉達的SOC和GPU啓用。

特斯拉集成了幾家製造商的完整模塊,這些製造商與英偉達的高性能集成電路(用於GPU)、英特爾的處理器、NXP和英飛凌的微控制器、微米技術、三星和SK Hynix的內存和STMicroelectronics的音頻放大器相關。

Radar
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特斯拉選擇了一個經過驗證的雷達模塊從大陸。大陸集團的ARS4-B內部是一個77GHz雷達芯片組和由NXP半導體公司提供的32位MCU。System Plus’Fraux指出,儘管包括聯發科技(MediaTek)和德州儀器(Texas Instruments)在內的幾家芯片公司宣稱進入汽車雷達市場,但NXP和英飛凌是無可爭議的兩大巨頭。大陸集團是雷達模塊供應商中的一個關鍵角色。它的ARS4-B“可以找到至少15輛其他車輛,包括音頻Q3,大衆Tiguan,日產Rogue和其他,”Fraux解釋說。

大陸ARS4-A雷達系統用於轉發碰撞警告、緊急制動輔助、碰撞緩解或自適應巡航控制(ACC)。一個重要的因素是同時測量長距離,高達250米,精度爲±0.2米,短距離,高達70米,相對速度和兩個物體之間的角度。

該系統由兩塊電子板組成,包括NXP半導體微控制器和Broadcom以太網收發器。射頻(RF)板採用非對稱結構,帶有PTFE/FR4混合基板,並配有平面天線。

NXP半導體77ghz多通道雷達收發芯片組由四個接收機、兩個發射機和一個相關的壓控振盪器(VCO)組成,用作高頻發射機和接收機。

Evolution of Autopilot ECU
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System Plus指出,特斯拉電腦的進化一直髮生在自動駕駛儀的電子控制單元上。在HW2.5中,特斯拉合併了兩個英偉達帕克SOC,一個英偉達帕斯卡GPU和一個英飛凌TriCore CPU。通過升級到HW3.0,特斯拉集成了兩個新設計的特斯拉SOC、兩個GPU、兩個神經網絡處理器和一個鎖步CPU。

一方面,zFAS奧迪A8的中央駕駛員輔助控制器“沒有冗餘,而且非常昂貴,”Fraux觀察到。另一方面,特斯拉的版本,使用其兩個soc,提供冗餘。

HW2.5 vs. HW3.0
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弗勞克斯說,與HW2.5(4681個組件)相比,特斯拉在同一尺寸的電路板上爲HW3(4746個組件)塞滿了更多的組件

對於HW3,處理器數量從4個Tesla SOC縮減到2個(Nvidia,Infineon)。

Tesla SoC在HW3中使用的技術節點爲14nm,而Nvidia的HW2.5處理器則爲16nm。在HW3推出時,Fraux觀察到,“這是14納米FinFET工藝首次在汽車上使用。”
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汽車行業很少看到任何汽車製造商在內部爲自己的汽車設計asic。弗勞克斯說:“這是一個很大的風險,除非你有一個優秀的硬件設計團隊,考慮到當今的汽車市場,這不是一個容易做出的決定。”。

然而,特斯拉並不孤單。有許多汽車原始設備製造商都渴望像特斯拉一樣開發自己的自動駕駛儀處理器。

但是,僅僅爲自己的車型而花費大量的研發資金和設計自己的ASIC,真的值得嗎?

弗勞克斯說:“如果你想保持良好的利潤率,進行批量生產,這是有意義的。”。在過去的幾年裏,隨着越來越多的電子元件進入汽車市場,許多汽車原始設備製造商得知,像英偉達(Nvidia)和英特爾(Intel)這樣的領先芯片供應商習慣於爲其soc、cpu和gpu保持巨大的利潤率,真是令人震驚。如果原始設備製造商不想在未來五年內繼續與芯片供應商進行價格談判,他們可能會發現更容易開發自己的soc來控制自己的命運。

System Plus估計,特斯拉的HW2.5由三個Nvdia芯片和英飛凌MCU組成,售價280美元。相比之下,特斯拉的HW3.0基於特斯拉的兩個SOC,售價190美元。

弗勞克斯指出,假設一家汽車製造商花1.5億美元購買自己的處理器設計成本,而零部件定價和40萬臺的年產量沒有變化,“我們的快速估算顯示,你可以在4年內收回投資。”
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