MPS与芯驰科技联手打造智能座舱解决方案 (芯驰芯片)

{本文由家电维修技术小编收集整理资料}智能汽车座舱中通常都配备多种可增强驾驶体验的功能。例如，全液晶中控屏和高清显示屏可以让用户体验更流畅、更简单；驾驶员通过语音识别功能可以拨打电话，还能实现智能导航；高品质的音响和氛围灯，就可以拥有观影和听音乐的沉浸式体验。此外，*下载(OTA)技术能够将驾驶员的定位器与车载*无缝连接；智能座舱甚至可以监控驾驶员状态，提供紧急路况预警，驾驶也更加安全了。汽车智能座舱不仅是功能强大的出行助手，也是连接用户与数字智能的桥梁。消费者与车辆之间频繁、密切的接触均通过座舱体现；通过座舱*，消费者能够具体地看到汽车越来越智能、越来越创新。根据iCVTank的数据，年全球智能座舱市场价值亿美元，预计到年将达到亿美元。其中以车载信息娱乐市场规模最大，占比达到.3%；其次是占.%的座舱显示*和占4.%的抬头显示*。在影响用户购买决策的关键因素（如功率、空间和*）当中，座舱的可配置性已成为重要的考量因素。本文将通过介绍MPS与芯驰科技联手合作的参考板，探讨汽车智能座舱解决方案的硬件支持*，另外还将讨论三个关键的电源方案，包括一级电源、二级电源以及背光驱动方案。汽车智能座舱的计算能力汽车智能座舱*指出，主SoC的计算能力是决定座舱功能与性能的关键。而中央处理器(CPU)的计算*要通过每秒百万条指令（DhrystoneDMIPS）来衡量，DMIPS是指每秒处理多少百万机器语言指令。为了满足不断延展的应用覆盖范围，CPU的计算能力要求也日益增长。截至目前，超过kDMIPS的SoC足以满足智能座舱处理器的要求，并且需求还在不断提高。汽车智能座舱可以提供多种功能，包括抬头显示*、视觉感知*和语音交互*等。图1对智能座舱*的典型功能给出了概览。

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图1:智能座舱的典型功能我们将通过高性能的芯驰X9芯片来探索智能座舱解决方案的硬件架构（见图2）。

图2：芯驰X9系列座舱芯片（图片来源：芯驰科技）X9系列处理器是芯驰科技面向新一代汽车电子座舱的车规级芯片。该系列新型智能座舱技术集成了高性能CPU、图形处理单元(GPU)、AI加速器、*编*处理器以及其他加速单元。单个X9处理器可同时驱动多达台高清显示器（如仪表盘、中控台、后视镜和后排娱乐*），并支持多屏共享与交互，以满足未来汽车智能座舱的功能需求（见图3）。X9处理器还集成了丰富的接口和总线协议，如PCIe、USB、CAN-FD（弹性数据速率*局域网）和以太网。因此，该系列处理器能够以低成本无缝衔接各类车载*。

图3：芯驰科技最新X9U可实现“一芯十屏”X9系列包括X9E、X9M、X9H、X9HP和X9U。这些处理器配备了不同数量的CPU和CPU内核，最大算力达到kDMIPS，覆盖液晶显示屏（LCD）仪表、中控导航、高端智能座舱等多种座舱应用场景。此外，X9全系列均兼容多种软硬件，可以帮助客户降低开发成本，缩短开发周期，而且一次设计就可适用于不同模型的应用。MPS与芯驰科技联手开发X9H参考板X9H是X9系列中的高性能型座舱芯片，采用6核A外加数个R5核，CPU算力高达KDMIPS，GPU算力高达GFLOPS。MPS与芯驰联手合作开发的X9H参考板，可以实现多达4屏联动的智能座舱解决方案。该参考板的输入端直接由V电池供电。由于SoC的供电轨通常多为低于1V的电压等级，因此建议采用两级电源方案以提高*转换效率，同时应对冷启动和抛负载情况下的电池电压波动。一级电源方案一级电路采用MPQ-AEC1将V电源转换为5V。MPQ-AEC1是一款频率可调的汽车级同步降压开关稳压器，其最大输入电压(VIN)为V，最大输出电流(IOUT)为6A，同时支持并联配置（参见图4）。

图4：MPS一级电源方案：MPQ-AEC1MPQ-AEC1的功能特性描述如下：●4mmx4mm超小封装尺寸减小了布板面积；●超高转换效率支持舱内复杂环境的散热；●动态性能为后级电路提供了稳定的输出；●支持多颗并联的可拓展性增加了客户设计的灵活性和平台的传承性；●丰富的内部保护功能确保了*可靠性，如带打嗝模式的过流保护（OCP）和输入欠压保护（UVP）。还有具有展频功能(FSS)版本的MPQA-AEC1，展频功能可降低*的EMI干扰，降低客户整板的EMI设计难度，客户可以根据需求灵活选择。二级电源方案MPQx汽车级开关稳压器系列可实现与X9E、X9M和X9H之间灵活的引脚对引脚兼容。该系列稳压器包括MPQ-AEC1(1AIOUT)、MPQ-AEC1(2AIOUT)和MPQ-AEC1(3AIOUT)，这些器件均支持不同平台中的统一硬件布局。以X9H为例，根据不同SoC电源轨的电流要求，其二级电路由多个MPQ-AEC1和MPQA-AEC1（6AIOUT）组成。图5显示了二级电源解决方案的*架构。

图5：二级电源解决方案*架构采用MPQ-AEC1和MPQA-AEC1实现的二级电路具备如下优势：●MPQ和MPQA是专门针对5V应用如信息娱乐*、ADAS、*头和智能座舱等设计的，这些应用均要求快速瞬态响应、超低噪声、高精度输出以及良好的散热性能。●采用MPS最新的Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)低电阻工艺，再结合先进的倒装芯片封装工艺，可实现较高的*效率。●MPQ-AEC1的2.4MHz高开关频率(fSW)减小了电感尺寸，避开了AM监听电频段，而且降低了对汽车监听电频段的干扰。●MPQA-AEC1采用小尺寸(3mmx3mm)封装，其工作频率可通过外部电阻设置，最高可达2.2MHz。该器件还集成了丰富的保护功能，包括逐周期过流保护（OCP）、输出短路保护（SCP）、输入欠压保护（UVP）和输出过压保护（OVP）。背光驱动方案X9H最多可支持四路全高清显示，其屏幕点亮和调光均需要背光驱动芯片。以MPQ-AEC1为例，该器件为一款升压WLED驱动器，最大工作频率为2.2MHz，每通道最大驱动电流为mA，可支持高达V的最大输出电压(VOUT)（参见图6）。

图6：MPQ-AEC1典型应用功能框图MPQ-AEC1的功能特性描述如下：●支持I2C接口，且芯片本身支持3个I2C*，同一条I2C总线可以支持挂3颗芯片，方便使用时对多颗芯片进行配置；●提供三种可用调光模式：脉宽调制（PWM）调光、模拟调光和混合调光（PWM和模拟调光），可通过外部引脚进行选择。PWM调光比和模拟调光比分别达:1和:1，精细的调光比可实现屏幕亮度的微调。●支持逐周期电流保护、LED开路保护和短路保护（SCP）、电感短路保护（SCP0）、输出过压保护（OVP）和过温保护（OTP）。丰富的内部保护功能确保了背光驱动*安全可靠的运行。图7展示了X9H参考板的多屏交互解决方案，其中面板由MPQ-AEC1驱动。

图7：X9H参考板的多屏交互解决方案（资料来源：芯驰科技）结语汽车智能座舱中SoC的技术进步对计算能力、主频和动态响应速度提出了更高的要求。与此同时，它还要求单Phase或多Phase的输出电流等级更高。这些因素的综合将对电源芯片的选择与设计带来新的挑战。为应对这些挑战，MPS与芯驰科技联手开发X9H参考板，共同打造出一款智能座舱解决方案。本文介绍的两级供电方案不仅可以提高*的转换效率，还能支持电池电压的波动，同时还提供了背光驱动方案。随着汽车电源行业的持续发展，MPS不断创新并推出极具竞争性的产品组合，引领了智能座舱的变革。点击此处了解我们的汽车级产品（例如MPQ-AEC1）更多信息。免责声明：本文为转载文章，转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有。本文所用*、图片、文字如涉及作品版权问题，请联系小编进行处理。推荐阅读：ZM模组如何为便携储能产品赋能？从SpaceX看商业航天卫星的新时代太阳诱电导电性高分子混合铝电解电容器一份让您爱不释手的UPS设计方案，倾情奉上设计车载激光雷达搞清这5点很重要！