上汽集团的智能驾驶控制器MPD拆解分析

本节拆解一款来自上汽集团的智能驾驶控制器MPD。

€1.外观结构

如图1-1所示，整机为铝合金全金属结构件，上下四个宽大的紧固柱，右侧两个黑色圆孔为水冷灌注口。

图1-1：整机背面 如图1-2所示，拆开上盖后可以清晰看到液冷路径，冷却液流经主SOC凸台、LPDDR、UFS，凸台上还覆盖有蓝色的导热硅脂。

图1-2：水冷散热结构

€2.主板全局

图1-3是主板PCBA正面全局图：

图1-3：PCBA

1#：红色框--->来自英伟达的TA990SA-QS-A1处理器，红色箭头--->棕色和黑色公座是电源接口。 2#：绿色框--->来自Marvell的车载以太网交换器芯片88Q5072-BYZ2和88Q6113-BYZ2，绿色箭头--->白色扁平公座是CAN等车载通讯接口。 3#：黄色框--->来自英飞凌的SAK-TC397XP-256 MCU，其相关参数可以自行查阅，黄色箭头--->紫红色和绿色公座是以太网接口，白色未知。 4#：蓝色框--->来自美信（现ADI）的MAX96781GTN/V，MAX96712GTB/V*4串行/解串器，蓝色箭头--->黑白蓝Fakra公座均为串行摄像头接口，三个四孔，一个双孔。 5#：白色框--->来自东沃电子的TVS管，SM8S26AT，白色箭头--->三枚白色扁平公座均为调试接口，用于调试以太网、SOC和MCU等。 6#：灰色框--->来自MPS的8枚DrMOS MP86960。 主板上侧还留有不对外开放的烧录USB3.0 TYPE C接口和一个可视DP输出接口。

图1-4：PCBA反面

图1-4是主板PCBA反面全局图：

1#：红色框--->NXP TJA1145A*3 +CAN收发器*2。

2#：绿色框--->TI TCA539Q-1AKD5DC*4 IO扩展器，其具有中断输出、复位引脚和配置寄存器的汽车类低压16位I2C和SMBus低功耗I/O扩展器。

3#：黄色框--->MAX96712GTB/V。

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

Marvell的88Q222X系列器件是一种单对以太网物理层收发器PHY，支持通过非屏蔽双绞线运行，实现了IEEE802.3bp标准所定义的1000BASE-T1的以太网物理层部分，支持单平衡双绞线上传输和接收数据，支持GMII、RGMII、SGMII，以便直连MAC端口，应用于车载信息娱乐系统、高级驾驶辅助系统、车载诊断、车身电子。

€3.其余芯片

英飞凌的TLE35584，多个独立的电压基准用于电源产生及监测、过欠压及故障监测、功能看门狗和窗口看门狗、功能安全状态控制输出（两路safety path）、内嵌自检等，主要搭配给英飞凌的TC系列MCU使用，此产品搭配给TC397使用。

美信的MAX20087ATPA/VY*4，四通道摄像头保护器，MAX20086–MAX20089双/四摄像头电源保护器IC为四个输出通道中的每个通道提供高达600mA的负载电流，每个输出都受到单独保护，不受对蓄电池短路、对地短路和过电流条件的影响。IC在3V至5.5V电源和3V至15V摄像头电源下工作，300mA时，输入输出电压降仅为110mV（典型值）。IC提供启用输入和I2C接口，以读取设备的诊断状态，板载ADC能够读取通过每个开关的电流。符合ASIL B和ASIL D标准的版本支持通过ADC读取另外七个诊断测量值，确保高故障覆盖率，MAX20086–MAX20089分别包括每个输出通道上的超温停机和过电流限制。

TI的RS32EQ，RS232收发器，LM5143，3.5V至65V双路同步降压直流/直流控制器。

MPQ79700是一款12通道功能安全电源定序器，提供可配置性与灵活性，能够支持不同应用与SOC的跨代设计复用，集成内置自检 (BIST) 等安全机制，以实现高诊断覆盖率，使系统达到目标 ASIL 等级。

€4.局部分布

图1-5是电源的局部图，主电源分为两个接插件入口进入，靠近连接器端布置有四枚6600W的高性能TVS管，来自东沃电子的SM8S26AT。

图1-5：电源局部图

经由大电流功率电感，主芯片核心供电为MPQ2967+MPQ86960，R22电感旁边布置了19枚447钽电容，MPS的这一组MPQ2967+MPQ86960搭配是对自动驾驶域控制器（DCU）进行核心供电的解决方案，专为高算力，大电流主芯片进行核心供电。MPQ2967是用于自动驾驶应用的双轨数字多相控制器，最多可配置为四相两轨。MPQ86960是一款内置功率MOSFET和栅极驱动器的单片半桥，它可以在宽输入电压 (VIN) 范围内实现高达50A的连续输出电流 。

图1-6：MPQ2967+MPQ86960

MPQ2967+MPQ86960解决方案还集成了时序管理、功能安全监测、电流采样、温度采样等功能。同时具有SoC核心供电配合DrMOS和COT（恒定导通时间），外部BOM精简，以较少的输出电容个数对负载瞬态做出快速响应等设计优势，可以在极大程度上简化设计工作，是自动驾驶电源解决方案的理想选择。

图1-7：主系统局部图

图1-7是主系统，系统部分由NVIDA TA990SA-QS-A1 SOC，RAM为4片美光的LPDDR5，ROM是两片美光的UFS和两片台湾旺宏电子的串行Nor flash，型号分别是MX78U64A00F（64Mb/1.8V），MX25U512796。

图1-8：以太网交换机局部图

图1-8表明PCBA集成了以太网交换功能，88Q5072和88Q6113是高端口数汽车以太网交换机，具有11端口以太网千兆容量，符合IEEE 802.3汽车标准，兼具高性能和低功耗。88Q5072和88Q6113提供7个集成的IEEE 100BASE-T1 PHY，其中6个固定为100BASE-T1端口。第7个端口可配置为1个IEEE 100BASE-TX PHY，2个多速SerDes（1/2.5/5 Gbps）或SGMII端口，1个RGMII或MII/RMII/GMII，1个PCIe或SerDes，还提供了本地和远程管理功能，为设备的访问和配置提供了方便。

88Q5072和88Q6113包括一个高性能的ARM Cortex M7 CPU，350MHz，具有专用的片上存储器，以支持AVB协议，如精确时间协议（PTP）和安全防火墙，以防止外部恶意攻击，交换机核心的低耗电量，支持与主机的快速PCI Express接口连接。它采用了先进的路由引擎，支持千兆位数据包的路由，无需CPU干预。它通过深度数据包检测（DPI）技术、拒绝服务（DoS）引擎和可信启动功能提供最佳高级别的安全，以确保车辆网络的安全，主要应用于中央网关、车载信息娱乐系统、高级驾驶辅助系统(ADAS)、车身域控制器。

€5.简略框图

图1-9：简略系统框图

€6.总结

从整机的拆解来看，如下是一些总结要点： 1#：整机采用加厚金属结构，牢固，耐冲击，耐腐蚀。 2#：采用主动水冷散热+金属外壳散热，效果优良。 3#：PCBA正面反面均喷覆有透明三防漆，提高了整体的防水防尘防静电，防器件碰撞性能。 4#：整板固定孔位15个，有效避免了PCB过大自然弯曲变形的问题，四周加贴接地弹片，结合螺丝孔位，进一步提高了和外壳接地的性能。 5#：整板布局美观匀称，测试点覆盖率目测达到80%。

审核编辑：黄飞