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寶馬旗艦電動車iX車機拆解

2021-04-29
來源:佐思產研
關鍵詞: 寶馬 汽車座艙 HUD MGU

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  寶馬iX的座艙是有史以來最美汽車座艙設計之一,簡潔明快、清新淡雅,同時實用價值也絲毫不差。兩塊大屏幕,一塊是12.3英寸液晶儀表曲面屏,分辨率是1920*720,僅次于奔馳MBUX的2400*900。車機屏是一塊14.9英寸液晶曲面屏,分辨率為2880*1080,像素密度達206ppi,是目前量產車中最高的,可能由日本JDI提供。

  排名第二的是奔馳的MBUX,12.8英寸屏幕分辨率達1888*1728,像素密度達200ppi,比寶馬略低一點兒,幾乎可以算并列第一,奔馳EQS上的MBUX Hyperscreen的超大56英寸聯屏中,中央大屏是17.7英寸,分辨率未知,但奔馳EQS Hyperscreen公布了存儲帶寬,是46.4GB/s,而普通MBUX的12.8英寸屏幕系統存儲帶寬就有41.8GB/s,推斷分辨率不會太高。

  排名第三的是凱迪拉克的新凱雷德(ESCALADE),車機屏是一塊16.9英寸OLED曲面屏,分辨率達2940*816,像素密度為181ppi。論像素密度的話,蔚來ES8升級版更高,京東方為其提供的液晶屏11.3英寸大小,分辨率達1400*1600,像素密度可達188ppi。

  排名第四的是特斯拉的新Model S,17英寸車機屏分辨率是2200*1300,像素密度150ppi。頂級特斯拉也不如國產蔚來ES8。

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  來源:寶馬

  這個角度看能看到兩塊屏幕是懸浮且微微內傾的。懸浮的科技感十足,但給HUD帶來了麻煩,越先進的HUD需要的空間越大,而這個懸浮屏幕讓HUD沒有了容身之處,HUD只能棲息在轉向柱上,這就限制了HUD的性能發揮,所以寶馬很少提HUD,大眾的ID.3/ID.4的HUD都遠在寶馬iX之上,更不要說奔馳S級的AR-HUD了。寶馬為了美也有所犧牲。

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  來源:寶馬

  寶馬新一代車機稱之為MGU21,上一代就是2019年的MGU,21代表開始于2021年量產,上一代MGU對應操作系統iDrive 7,這一代MGU21對應iDrive 8。

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  來源:寶馬

  底部特寫,底部包含了部分散熱片,中央散熱片對應的就是主芯片。通常車機底部都不開孔,但是MGU21例外,可能是和風扇形成熱對流,MGU21的風扇很薄,位置略高,開口角度也比較小,估計是用西門子Flotherml仿真軟件做過詳細分析后設計的。

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  來源:寶馬

  MGU頂板PCB如上圖,與上一代MGU相比,增加了AR-CAM即AR導航用的攝像頭。這點和凱迪拉克新凱雷德一樣。MCU可能也更換了,上一代是瑞薩的RH850,但RH850缺貨非常嚴重。

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  來源:寶馬

  上一代MGU的頂板PCB圖。對比發現,供電電路簡化了不少。

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  來源:寶馬

  上圖右下角即AR導航,與凱迪拉克凱雷德不同的是,MGU21是把AR導航放在中控屏而非儀表屏,當然也能輸出到儀表屏,但默認是中控屏。

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  來源:寶馬

  底板PCB見上圖。

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  來源:寶馬

  上一代MGU底板PCB圖。兩者差別不大,輸出解串行還是APIX3,核心板還是英特爾的A3960,這是英特爾座艙SoC旗艦產品。特斯拉用的是A3950。寶馬座艙幾乎全系列都是A3960。

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  來源:英特爾

  英特爾座艙芯片一覽表,A3960的CPU算力比高通820A要強不少,特別亂序執行能力,GPU則遜色很多。

  與上一代MGU比差別比較明顯的有兩處,一處是SPI Nor Flash,之前可能是英飛凌收購的Cypress提供,但其產能緊張,MGU21用北京君正旗下的ISSI代替了Cypress。這也是芯片短缺危機下中國廠家受益方。

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  來源:博通

  另一個是右上角的網絡連接,上一代MGU似乎是用了博通的BCM89531。從外型看非常接近,上一代MGU有四個以太網連接,分別是儀表、RAM(音頻與收音)、BDC(車身網關)和TCB(T-Box)。

  MGU21可能用更新的博通BCM89541取代了老舊的BCM89531,并且增加了一個千兆車載以太網即1000Base-T1物理層芯片,寶馬iX是第一個使用5G T-Box的廠家,為對應5G特別增加了一個千兆車載以太網物理層芯片。

  目前只有博通、德州儀器和Marvell三家能提供1000Base-T1物理層芯片,德州儀器在2021年3月才量產,博通的BCM89881\89839在2018年10月推出,Marvell的88Q2112在2015年12月推出,因此目前基本上都是用88Q2112,典型應用如英偉達的旗艦盒子Orin,特斯拉最新的HW3.0使用Marvell的88EA1512,是20年前的傳統以太網物理層標準。

  2020年10月,Marvell推出88Q222xM,特別增加對Open Alliance TC10,用于睡眠模式和喚醒。能夠滿足最嚴苛的ASIL-D級標準,在AEC-Q100溫度上達到1級標準,也就是最高可承受125℃高溫,通常物理層芯片都是2級標準,即105℃高溫。

  不過88Q2112供貨非常緊張,早期有少量采用QFP封裝,后期都是采用QFN封裝,寶馬用的是早期產品。

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  來源:寶馬

  第一代MGU正后方主要有8個接口,見上圖。1為藍牙空中接口,2為WLAN空中接口,3為USB Type-A接口,4為USB Type-C接口,5為外接CD的USB接口,6為APIX顯示接口,連接中控屏(Central Information Display,CID),7為CAN連接,8為以太網接口。MGU在某些國家如東歐或俄羅斯,仍采用內置CD機設計(中國人早就把CD機淘汰了,歐洲人特別俄羅斯還是用CD多),但沒有導航功能。

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  MGU21背部接口特寫。

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  MGU21的接口從左到右依次是BT/WLAN天線、USB接口、APIX中控屏接口、主CAN接口、AR攝像頭接口、百兆以太網接口、千兆以太網接口、GPS天線接口。

  與手機比,車機的屏可以說落后好幾年,目前手機屏幕PPI超高, iPhone 12 Pro的Super Retina XDR OLED顯示屏擁有2532 x 1170像素(460 ppi),三星S21有2400*1080像素,ppi為394,但是提供120Hz刷新頻率。車機大多不提刷新頻率,一般都是30Hz,少數60Hz。

  隨著車機功能的同質化,車機屏幕預計將成為比拼的熱點。


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