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型電腦都強。 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。
這意味著,特斯拉將台式PC算力搬進了汽車當中,這套超強的智慧座艙硬體,再一次引領了汽車智慧化浪潮。
▲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,特斯拉能夠通過軟體、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,主要晶元配置完全相同,但是介面和RAM記憶體的配置有一定區別。
從拆解圖看,二者的資訊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,就能看見資訊娛樂系統的主機板。 兩款車座艙域控制器的主機板正面,右側最大的一顆晶元就是AMD銳龍嵌入式處理器,其編號為YE180FC3T4MFG。
▲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”代表晶片的物理封裝為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,意味著其採用12nm製程,格羅方德製造。
在AMD嵌入式處理器清單中,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。
▲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,就能帶動車內中控螢幕、儀錶以及後排螢幕。
▲特斯拉Model S座艙域控制器內的獨立顯卡
在主機板下方,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。
▲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。
這可能是因為車載晶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,因此車載晶片的性能往往都落後於消費電子領域。
▲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座艙控制器記憶體更大
二者主機板正面銳龍嵌入式處理器下方,是一顆來自美光的快閃記憶體顆粒,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。
在二者主機板正面右上方,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。
▲特斯拉Model S域控制器內的記憶體顆粒
Model Y高性能版的拆解圖顯示,其主機板正反兩面共有8顆RAM顆粒,來自美光。 而Model S的拆解圖中,主機板正反兩面共有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兩款車資訊娛樂系統最大的區別。
根據對記憶體顆粒的分析,兩款車型的記憶體顆粒並不相同,且容量也有所區別。 在Model S車型中,共有兩種記憶體顆粒,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高性能版的記憶體的FBGA代碼為D8BHQ,對應容量為16GB。
3、Model S功能更多,介面、晶元更豐富
在Model S和Model Y高性能版的車機電腦上,還有一些晶元配置並不相同,例如Model S的車機主機板配備了兩顆DSP晶元,其中一顆用於處理音訊,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晶元。
此外,Model Y高性能版車型車內僅有一塊螢幕,因此在主機板正面右下方的螢幕序列晶片也只有一顆,相對Model S車型更少。
在介面方面,相比於Model S車型,Model Y高性能版車型的介面明顯少很多。 原因同樣是因為Model Y車內僅有一塊顯示幕,而Model S擁有三塊螢幕,功能更多。
▲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,左側共有八個介面,還有一個隱藏介面。 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介面用於車內攝像頭信號輸入,USB介面用於連接手柄玩遊戲或者接入U盤,最下方四個介面就是儀錶、中控、後排螢幕的連接線。
▲特斯拉Model S車內共有三塊螢幕
在一排介面中央,特斯拉預留了一個介面位置,據稱如果副駕面前有一塊螢幕,這裡加上介面就能用。 新款Model S和Model Y高性能版兩款車型都預留了一個介面空位,算是特斯拉埋下的一個彩蛋。
主板右側共有6個介面,Model S和Model Y高性能版兩款車型介面完全一致。 最上方為緊急呼叫系統eCall的介面,在歐洲可以使用,下方為連接Autopilot自動駕駛電腦的千兆乙太網介面,可能是用於傳輸視頻數據,並渲染顯示在車機螢幕上。 再下方是一個用於連接螢幕的千兆乙太網介面、一個電源輸入介面,一個CAN總線以及揚聲器介面。
整車的4G網路模組連接在主機板上,可以發現,供應商為中國的移遠通信,型號為AG525R-GL,支援最高600Mbps的4G網路速度。
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,應用程式打開、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,騰訊視頻載入時間為20秒,Bilibili的載入時間是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。
▲特斯拉Model Y高性能版打開Bilibili
相比於手機,特斯拉車機的載入速度仍然相對較慢,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,流覽網頁經常是手指劃到了螢幕頂端,畫面才開始跟著動……
車東西向特斯拉車主瞭解到,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晶片為英特爾車規級處理器Atom A3950,採用集成顯卡,並且快閃記憶體使用的是讀寫相對較慢的eMMC,這都是車機系統卡頓的原因。
▲特斯拉三代座艙域控制器對比
其中,主計算晶元英特爾Atom A3950是一顆2016年四季度發佈的晶元,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解析度下的幀數為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年隨著Model 3車型一起發佈,這顆處理器放在當時來說已經足夠,畢竟智慧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相對機械硬碟,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。 如果用在手機等行動裝置中,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。
隨著使用時間的增加,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晶元,與蘋果手錶晶片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。
▲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慧車機界的頂端。
三、特斯拉持續引領智慧汽車發展 新硬體更有想像空間
智慧化浪潮早已席捲整個汽車行業,智慧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年即將發佈最新晶元相比,也依然處於領先位置。
就在上周,百度、集度、高通宣佈,集度汽車旗下的首款車型將採用高通第4代驍龍汽車數位座艙平臺至尊級晶元——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晶元有3倍的性能提升,其AI算力達到30TOPS。
▲高通第4代驍龍汽車數位座艙SoC
根據預測,8295晶元的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晶元要等到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,智慧汽車仍處於早期發展階段,業界仍在探索智慧座艙的發展方向。 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,為智慧座艙提供了更多想像空間。
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歎不已。
▲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。
▲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,車企就能用軟體創造更大的價值。
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,蘋果軟體服務的毛利超過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的軟體平臺,軟體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,特斯拉早就佈局了軟體購買以及訂閱模式。 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,當特斯拉車內軟體、遊戲生態逐步搭建完成,車主在車內使用軟體的體驗,就像今天我們使用PC玩遊戲、購買軟體一樣。
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系列晶元移植到智慧座艙中,能與特斯拉有一拼嗎? 答案是非常困難。
原因在於,蘋果的macOS平臺上,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平臺匹敵。
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體,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、功能軟體之後,特斯拉座艙的智慧化將再上一個台階。