2021奥迪座舱系统剖析

2021年奥迪大改款，座舱系统全线升级，车机从以前的MIB2+High升级为MIB3 TOP，主控芯片从高通820A换为三星Exyons 8890。仪表由一代FPK升级为二代。部分车型如Q3，在2020年已经完成升级。

先来看仪表，奥迪称之为虚拟驾驶舱Virtual Cockpit。低配为10.25英寸，高配12.3英寸。仍然由博世汽车多媒体公司提供。与一代FPK类似，只是主控芯片从英伟达的普通封装Tegra 3升级为集成存储封装的Tegra 4。Tegra4是2013年1月推出的芯片，用在仪表领域还凑合。日本JDI供应的12.3英寸显示屏，一代分辨率为1440*540@30帧，二代升级为1920*1080@60帧。

FPK二代拆开如上图。左边是32针连接器，包括了RFID连接，中间是基本已经淘汰的MOST连接器。右边是从车机过来的LVDS信号连接器。右边散热片下面是Tegra 4，最右边还有个散热风扇。

去掉散热片可以看到Tegra 4。

PCB板背面

二代FPK简化了设计，取消了一代的Tegra3独立PCB板，合成为一片PCB板。其余改变很小，主要元件包括Cypress的MB9DF125，这实际是日本富士通2012年的产品，Cypress通过收购获得了富士通的MCU业务。

MB9DF125代号Atlas-L，是全球首款支持3D仪表显示的车规级MCU。MB9DF125采用ARM Cortex-R4内核，支持HSE硬件安全扩展和Autosar，运行频率128MHz，DMIPS为200。Xilinx的XASpartan-3E 系列FPGA即XA3S100E做接口处理，这是Xilinx在2009年推出的90纳米FPGA，价格便宜，不到2美元。还有NXP的CAN收发器（Phy）TJA1042，德州仪器的MOST物理层SN65HVDA195，Microchip的MOST控制器OS81118。还有一颗Cypress的GL512S11DHA02，容量512Mb的Flash存储器。

仪表乏善可陈，了无新意，车机倒是值得一提。上一代MIB2+ High主要是有三星哈曼提供，这一代则由安波福提供。德国与波兰安波福设计，西班牙安波福生产制造。和上一代模块式设计一样，新一代MIB3 TOP还是如此，将媒体处理（奥迪称之为MMX）和收音导航（以前奥迪称之为RCC，现在叫RSC）分开，上一代收音导航是德州仪器的Jacinto 6，MCU则升级为瑞萨的V850系列。

奥迪的MIB3 TOP工程样机在2019年8月就已经问世，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的量产车恐怕要到2025年甚至2026年才有上市。

奥迪之所以选择三星而放弃高通，可能有成本的因素，但最主要还得从软件说起。新一代奥迪座舱系统最大的改动就是从Genivi改为AGL，即汽车级Linux。AGL成立于2016年1月，但是第一版AGL发布是在2014年的6月30日，实际上就是Tizen的修改版，Tizen源自三星，Tizen是三星电子开发的一款基于Linux核心的开放源代码移动操作系统，可适用设备包括智能手机、平板电脑、智能手表、上网本、车载信息娱乐设备（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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