特斯拉第三代車機詳解:搭載AMD全家桶 憑啥量產車最強?

在用上AMD的CPU和GPU后,特斯拉造出了最強車機,性能甚至比你手裡的筆記本電腦都強。日前,國產特斯拉Model Y
Performance高性能版正式開啟交付。細心的車主發現,Model Y高性能版相比特斯拉的其他國產車型——Model 3全系、Model
Y、Model Y長續航版的車機配置完全不同,顯示為AMD Ryzen(銳龍)處理器。這一配置與暫未引進國內的Model S車型幾乎完全相同。

這意味着,特斯拉將台式PC算力搬進了汽車當中,這套超強的智能座艙硬件,再一次引領了汽車智能化浪潮。

特斯拉第三代車機詳解:搭載AMD全家桶 憑啥量產車最強?

▲配備AMD銳龍處理器的特斯拉Model Y

拆解圖片顯示,特斯拉Model Y高性能版除了使用AMD銳龍處理器之外,還使用了一顆來自AMD的獨立顯卡,其單精度浮點運算性能與索尼PlayStation 5基本相同。

加上特斯拉現場演示車內遊玩《賽博朋克2077》,渲染圖中顯示《巫師3》等3A遊戲,未來特斯拉或將成為一台移動的超級電腦。除了遊戲之外,特斯拉能夠通過軟件、服務創造更大規模的營收。

這將成為特斯拉造車業務之外的一項巨大的增長點。

那麼,特斯拉Model Y高性能版與Model S配備的新款座艙域控制器到底有多強?能否和PC或者索尼PlayStation 5的遊戲性能一較高下呢?通過國內外對特斯拉座艙域控制器的拆解,我們看到了域控制器內部,也揭開了這台超強主機的神秘面紗。

一、搭載AMD全家桶 深度解析量產車最強車機

xiaote.com和YouTube博主Ingineerix的拆解,讓外界能夠看到Model Y高性能版和新款Model S的車機系統。總體來說,二者的區別非常小,主要芯片配置完全相同,但是接口和RAM內存的配置有一定區別。

從拆解圖看,二者的信息娛樂域控制器均採用液冷散熱,域控制器內部沒有風扇等活動部件。

1、搭載AMD CPU+GPU

分別拆開兩台域控制器蓋板,就能看見信息娛樂系統的主板。兩款車座艙域控制器的主板正面,右側最大的一顆芯片就是AMD銳龍嵌入式處理器,其編號為YE180FC3T4MFG。

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▲上下依次為Model Y高性能版和Model S搭載的第三代座艙控制器

根據Reddit網友總結的AMD命名規則,“YE”代表Ryzen Embedded,也就是銳龍嵌入式處理器。“180”代表這顆處理器屬於嵌入式V1000系列,F暫時沒有解釋。之後的“C3”代表TDP為45W。“T”代表芯片的物理封裝為FP5 BGA。“4M”代表這顆芯片擁有4核心CPU,並擁有4x512KB二級緩存,4MB三級緩存。“FG”後綴代表處理器代號為Picasso,意味着其採用12nm製程,格羅方德製造。

在AMD嵌入式處理器列表中,沒有對應型號或參數的產品,AMD官網顯示特斯拉採用的嵌入式處理器符合AEC-Q100標準。根據此前的分析,特斯拉採用的這顆嵌入式處理器與銳龍V1404I相似,因為僅有這顆處理器能夠實現在-40°C~105°C的環境下工作。與V1404I不同的是,特斯拉使用的這顆嵌入式處理器可能提升了基礎頻率。

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▲AMD銳龍嵌入式處理器

特斯拉採用的嵌入式處理器內部,還集成了一顆顯卡,型號可能是Vega 8。通過這顆集成顯卡,就能帶動車內中控屏幕、儀錶以及後排屏幕。

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▲特斯拉Model S座艙域控制器內的獨立顯卡

在主板下方,通過PCIe連接的就是RDNA 2架構的顯卡。當啟動3A遊戲時,這顆顯卡就能發揮出它的作用。從拆解圖看,其型號標註為215-130000026,計算性能大約為10TFLOPS,和索尼PlayStation 5的計算性能非常接近,同樣也與AMD Radeon PRO W6600顯卡(簡稱W6600)接近。

W6600顯卡基於台積電7nm FinFET工藝打造,共有28個計算單元,1782個流處理器,最高可在每秒完成10.4萬億次單精度浮點運算(10.4TFLOPS),這與特斯拉配備的顯卡非常近似。

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▲AMD Radeon PRO W6600

特斯拉的顯卡還配備8GB GDDR6顯存,顯存顆粒來自三星,Model S和Model Y兩款車型完全一致。

根據上面的分析,特斯拉採用的AMD銳龍嵌入式處理器,其性能應當高於V1404I,根據CPU Benchmarks對其的性能測試,可以推測特斯拉採用的AMD銳龍嵌入式處理器的性能應當比英特爾4~7代的i7 4核心筆記本處理器性能更強,例如i7-4700HQ,這個配置放到今天並不算頂級。

這可能是因為車載芯片需要滿足嚴苛的車軌要求,比如高低溫衝擊、震動、電磁干擾等,因此車載芯片的性能往往都落後於消費電子領域。

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▲來自驅動之家的桌面顯卡天梯圖

特斯拉採用的獨立顯卡,其與Radeon Pro W6600接近,強於消費級的Radeon RX6600。根據驅動之家的桌面顯卡天梯圖,特斯拉配備的獨立顯卡,其定位相對高端。

2、Model Y座艙控制器內存更大

二者主板正面銳龍嵌入式處理器下方,是一顆來自美光的閃存顆粒,容量為256GB。相比上一代車機的64GB eMMC,無論是容量還是讀寫速度方面都有巨大提升。

在二者主板正面右上方,是幾顆RAM顆粒,但Model S和Model Y高性能版配置並不相同,甚至Model Y高性能版的配置還要更高一些。

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▲特斯拉Model S域控制器內的內存顆粒

Model Y高性能版的拆解圖顯示,其主板正反兩面共有8顆RAM顆粒,來自美光。而Model S的拆解圖中,主板正反兩面共有10顆RAM顆粒,同樣來自美光。

這就是特斯拉Model Y高性能版和Model S兩款車信息娛樂系統最大的區別。

根據對內存顆粒的分析,兩款車型的內存顆粒並不相同,且容量也有所區別。在Model S車型中,共有兩種內存顆粒,其中8顆的FBGA編碼D9XSM,對應容量為8GB,另外2顆FBGA代碼為D9XSP,對應容量共2GB,共計10GB。而Model Y高性能版的內存的FBGA代碼為D8BHQ,對應容量為16GB。

3、Model S功能更多,接口、芯片更豐富

在Model S和Model Y高性能版的車機電腦上,還有一些芯片配置並不相同,例如Model S的車機主板配備了兩顆DSP芯片,其中一顆用於處理音頻,另一顆則用於車內主動降噪。在Model Y車型上沒有主動降噪功能,因此少一顆DSP芯片。

此外,Model Y高性能版車型車內僅有一塊屏幕,因此在主板正面右下方的屏幕序列芯片也只有一顆,相對Model S車型更少。

在接口方面,相比於Model S車型,Model Y高性能版車型的接口明顯少很多。原因同樣是因為Model Y車內僅有一塊顯示屏,而Model S擁有三塊屏幕,功能更多。

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▲上下依次為Model Y高性能版和Model S搭載的第三代座艙控制器

拿特斯拉Model S車機的拆解圖看,左側共有八個接口,還有一個隱藏接口。最上方是Wi-Fi、藍牙天線,用於車內無線連接。之後是micro HDMI用於輸出視頻信號,USB-C接口用於車內攝像頭信號輸入,USB接口用於連接手柄玩遊戲或者接入U盤,最下方四個接口就是儀錶、中控、後排屏幕的連接線。

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▲特斯拉Model S車內共有三塊屏幕

在一排接口中央,特斯拉預留了一個接口位置,據稱如果副駕面前有一塊屏幕,這裡加上接口就能用。新款Model S和Model Y高性能版兩款車型都預留了一個接口空位,算是特斯拉埋下的一個彩蛋。

主板右側共有6個接口,Model S和Model Y高性能版兩款車型接口完全一致。最上方為緊急呼叫系統eCall的接口,在歐洲可以使用,下方為連接Autopilot自動駕駛電腦的千兆以太網接口,可能是用於傳輸視頻數據,並渲染顯示在車機屏幕上。再下方是一個用於連接屏幕的千兆以太網接口、一個電源輸入接口,一個CAN總線以及揚聲器接口。

整車的4G網絡模塊連接在主板上,可以發現,供應商為中國的移遠通信,型號為AG525R-GL,支持最高600Mbps的4G網絡速度。

特斯拉座艙全面換“芯”,第一是讓車機不再卡頓,第二是大幅提升遊戲性能,通過遊戲佔領人們在車內的時間,其中遊戲性能是最大的升級。

二、實車體驗很流暢 3A遊戲還未上車

從2013年交付以來,特斯拉的座艙域控制器已經進化到第三代,而本次升級,僅GPU單精度浮點運算性能就有50多倍的提升。實際體驗中,應用程序打開、網頁載入速度明顯變快。

1、實際體驗操作更順滑

實際上車測試發現,配備AMD銳龍處理器的特斯拉Model Y冷啟動之後,騰訊視頻加載時間為20秒,Bilibili的加載時間是9秒,遊戲傲氣雄鷹的啟動速度是9秒,瀏覽器的啟動速度為4秒。

而最常用的地圖功能,新款車機系統操作起來也更加流暢順滑,並沒有意外卡頓。

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▲特斯拉Model Y高性能版打開Bilibili

相比於手機,特斯拉車機的加載速度仍然相對較慢,但相比特斯拉第二代車機系統其性能有了顯著提升。

實際測試發現,特斯拉的第二代車機系統無論是騰訊視頻、Bilibili,啟動時間都超過20秒,而地圖的放大、縮小操作時常出現卡頓,瀏覽網頁經常是手指劃到了屏幕頂端,畫面才開始跟着動……

車東西向特斯拉車主了解到,他們在使用特斯拉上一代車機的時候,確實感受到了明顯卡頓,甚至卡頓已經消除了騰訊視頻、bilibili、遊戲等功能最初帶給他們的興奮。

2、兩大原因造成上兩代車機卡頓

特斯拉第二代座艙域控制器的主計算芯片為英特爾車規級處理器Atom A3950,採用集成顯卡,並且閃存使用的是讀寫相對較慢的eMMC,這都是車機系統卡頓的原因。

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▲特斯拉三代座艙域控制器對比

其中,主計算芯片英特爾Atom A3950是一顆2016年四季度發布的芯片,採用14nm製程,擁有4核4線程CPU,並且集成英特爾HD 505顯卡。這個顯卡配置可以說就是“亮機卡”,其算力大約為187GFLOPS。

著名的處理器測評網站NotebookCheck對英特爾HD 505的評價是,截至2016年的遊戲,即使是在最低畫質設置下,也很少能流暢運行。

網站上的測試看,刺客信條奧德賽在720P分辨率下的幀數為1幀,極品飛車20在720P畫質下的幀數為2幀,想要玩3A遊戲肯定不行了,從移動端移植的小遊戲還是可以玩的。

配備英特爾Atom A3950的特斯拉第二代座艙域控制器最早於2018年隨着Model 3車型一起發布,這顆處理器放在當時來說已經足夠,畢竟智能汽車的功能還相對較少,地圖、視頻、網頁、簡單的遊戲已經讓當時的消費者非常興奮,因為傳統汽車誰也沒有這樣造。

除了處理器、集成顯卡性能太弱,特斯拉車機配備的64GB eMMC可能是造成卡頓的另一個原因。

eMMC相對機械硬盤,在讀取速度、震動穩定性上有了顯著提升,因此在早年間的電子設備中非常常見,但是其弊端也非常明顯,那就是壽命。

受成本因素制約,一些eMMC的擦寫壽命可能只有幾百次,在車內每天固定寫入、擦除數據,eMMC很可能會在使用幾年後壞掉。如果用在手機等移動設備中,換機周期相對較短,損壞幾率較小;而汽車換車周期達到8~10年,eMMC損壞幾率更大。

隨着使用時間的增加,eMMC的讀寫速度會越來越慢,最直接的使用感受就是卡頓。

如今,特斯拉第三代座艙域控制器將此前的eMMC換成了SSD,其成本沒有明顯變化,但是讀寫性能、壽命都有明顯增加。

相對特斯拉第一代座艙域控制器,和特斯拉第三代座艙域控制器明顯不是一個時代的產物,也早已被特斯拉徹底淘汰。特斯拉使用的Tegra 3 T30芯片,與蘋果手錶芯片S5性能接近,如果用於車機系統明顯不夠。

今年年初,初代座艙域控制器配備的8GB eMMC被特斯拉召回,其原因就是經過7、8年的時間,車機系統越用越慢,甚至出現了損壞的現象。

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▲特斯拉第一代座艙域控制器

相對第一代座艙域控制器,特斯拉的第二代座艙域控制器在處理器性能上有了明顯提升,可以量化的GPU單精度浮點運算性能提升了15倍,而從第二代到第三代座艙域控制器,其升級更加“恐怖”,計量單位甚至都從GFLOPS升級到了TFLOPS,提升了超過53倍。

雖然單精度浮點運算能力的提升幅度與遊戲幀數並非等比例提升,現在也並沒有3A遊戲能真正發揮第三代座艙域控制器的實力,但此次升級確實讓特斯拉真正站在了智能車機界的頂端。

三、特斯拉持續引領智能汽車發展 新硬件更有想象空間

智能化浪潮早已席捲整個汽車行業,智能車機系統的性能之爭愈加激烈。特斯拉最新的座艙控制器,不僅在性能上碾壓當下所有量產車,即使跟2023年即將發布最新芯片相比,也依然處於領先位置。

就在上周,百度、集度、高通宣布,集度汽車旗下的首款車型將採用高通第4代驍龍汽車數字座艙平台至尊級芯片——高通SA8295P。其CPU採用與驍龍888同一世代的第6代Kryo CPU,GPU的3D渲染性能相比8155芯片有3倍的性能提升,其AI算力達到30TOPS。

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▲高通第4代驍龍汽車數字座艙SoC

根據預測,8295芯片的GPU算力能夠超過3000GFLOPS,這相對特斯拉第三代座艙域控制器的10TFLOPS還有明顯的差距。甚至,高通的8295芯片要等到2023年量產,相比特斯拉第三代座艙域控制器晚接近2年。

當前,智能汽車仍處於早期發展階段,業界仍在探索智能座艙的發展方向。但從特斯拉目前的玩法來看,顯然在嘗試為汽車加入PC的算力,基於x86架構的CPU和Linux操作系統,能夠運行賽博朋克2077、巫師3等3A遊戲,甚至未來能夠運行辦公、郵件等多種桌面級應用,為智能座艙提供了更多想象空間。

今年6月,新款特斯拉Model S開啟交付,馬斯克在交付儀式上就大秀了一把第三代座艙域控制器的強大性能。現場,特斯拉工作人員拿起手柄,直接在車機上玩起了賽博朋克2077,讓當時正在現場以及線上看直播的全球觀眾驚嘆不已。

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▲特斯拉展示在車內玩賽博朋克2077

與此同時,新款Model S車型的內飾渲染圖,也出現了巫師3等遊戲,讓特斯拉的遊戲屬性不斷提升。

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▲特斯拉Model S車機上的巫師3遊戲

當汽車成為四個輪子上的電腦,車企就能用軟件創造更大的價值。

這裡可以舉一個遊戲行業的例子,Epic Games訴蘋果一案中,裁決顯示蘋果App Store的營收中,約70%來自遊戲。同時,蘋果軟件服務的毛利超過70%。也就是說,如果特斯拉能在汽車領域打造一個類似蘋果App Store的軟件平台,軟件大規模複製的成本幾乎為0,毛利可以輕鬆超過造車業務,成為特斯拉造車之外非常巨大的業務增長點。

實際上,特斯拉早就布局了軟件購買以及訂閱模式。例如特斯拉在美國推出了FSD完全自動駕駛能力的訂閱模式,每月199美元(約合1268元人民幣)就能訂閱,而不需要花費1萬美元(約合6.37萬元人民幣)直接買斷。

未來,當特斯拉車內軟件、遊戲生態逐步搭建完成,車主在車內使用軟件的體驗,就像今天我們使用PC玩遊戲、購買軟件一樣。

如果將眼光再放長遠一些,如果蘋果將在2025年之後推出自動駕駛車型,將App Store無縫移植到車機內,並且將最強的M系列芯片移植到智能座艙中,能與特斯拉有一拼嗎?答案是非常困難。

原因在於,蘋果的macOS平台上,3A遊戲生態並不完善,即便有無縫移植,屆時可能也難以和特斯拉使用的Linux平台匹敵。

這也就能證明,特斯拉依靠第三代座艙域控制器這一套強大的硬件,已經有足夠的能力在汽車領域打造一個強大的應用商店。在集齊娛樂、遊戲、功能軟件之後,特斯拉座艙的智能化將再上一個台階。

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上一篇 2021-12-06 20:42
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