智能座艙：架構(gòu)、原理與車規(guī)級(jí)芯片

Contents?目　　錄
序
前　言
第1章　智能座艙誕生的基礎(chǔ)　1
1.1　軟件定義汽車　2
1.1.1　什么是軟件定義汽車　2
1.1.2　如何實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車　3
1.2　EEA設(shè)計(jì)　5
1.2.1　什么是EEA　5
1.2.2　EEA的演進(jìn)　7
1.3　SOA　12
1.3.1　什么是SOA　12
1.3.2　為什么需要SOA　12
1.4　本章小結(jié)　15
第2章　智能座艙的背景知識(shí)與架構(gòu)　16
2.1　智能座艙的背景知識(shí)　16
2.1.1　智能座艙的定義　16
2.1.2　智能座艙的發(fā)展歷程　17
2.1.3　智能座艙的用戶需求　18
2.2　智能座艙的架構(gòu)　20
2.2.1　智能座艙的組成　20
2.2.2　智能座艙系統(tǒng)的架構(gòu)　21
2.2.3　CDC的關(guān)鍵技術(shù)　23
2.3　智能座艙的生態(tài)系統(tǒng)　25
2.3.1　生態(tài)角色組成　25
2.3.2　生態(tài)模式轉(zhuǎn)變　26
2.4　智能座艙的架構(gòu)范例　27
2.4.1　特斯拉　27
2.4.2　大眾　29
2.4.3　華為　29
2.4.4　小鵬　31
2.5　本章小結(jié)　31
第3章　車載總線技術(shù)　33
3.1　傳統(tǒng)車載總線　33
3.1.1　CAN/CAN-FD總線　34
3.1.2　LIN總線　35
3.1.3　FlexRay總線　38
3.1.4　MOST總線　39
3.2　車載以太網(wǎng)　40
3.2.1　車載以太網(wǎng)的定義　40
3.2.2　車載以太網(wǎng)的架構(gòu)　41
3.2.3　車載以太網(wǎng)的特點(diǎn)　42
3.3　車載網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)　45
3.4　本章小結(jié)　47
第4章　高速視頻傳輸技術(shù)　48
4.1　高速視頻傳輸需求　48
4.1.1　數(shù)據(jù)傳輸需求　48
4.1.2　車載總線的限制　50
4.1.3　應(yīng)對(duì)策略　50
4.2　高速視頻傳輸技術(shù)的原理　52
4.2.1　LVDS　52
4.2.2　CML　53
4.2.3　傳輸線纜　55
4.3　FPD-Link技術(shù)　56
4.3.1　特色模塊　57
4.3.2　應(yīng)用范例　59
4.4　GMSL技術(shù)　60
4.5　MIPI A-PHY技術(shù)　63
4.6　ASA技術(shù)　65
4.7　其他SerDes技術(shù)　66
4.8　本章小結(jié)　66
第5章　座艙數(shù)據(jù)連接技術(shù)　67
5.1　座艙數(shù)據(jù)連接需求　67
5.1.1　應(yīng)用場(chǎng)景　67
5.1.2　系統(tǒng)框架　68
5.2　USB連接技術(shù)　69
5.2.1　USB帶寬模式　69
5.2.2　USB Type-C接口　70
5.2.3　USB信號(hào)增強(qiáng)　74
5.2.4　USB供電　74
5.2.5　VR投屏模式　75
5.3　Wi-Fi連接技術(shù)　77
5.3.1　Wi-Fi技術(shù)基礎(chǔ)　77
5.3.2　Wi-Fi帶寬計(jì)算　78
5.3.3　Wi-Fi應(yīng)用場(chǎng)景　79
5.4　藍(lán)牙連接技術(shù)　80
5.4.1　藍(lán)牙基礎(chǔ)　80
5.4.2　藍(lán)牙應(yīng)用場(chǎng)景　83
5.5　本章小結(jié)　85
第6章　座艙顯示子系統(tǒng)　86
6.1　座艙顯示子系統(tǒng)的框架　86
6.1.1　顯示子系統(tǒng)的主要功能　86
6.1.2　顯示子系統(tǒng)的架構(gòu)　88
6.1.3　顯示子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)　90
6.2　顯示屏　91
6.2.1　顯示圖像格式　91
6.2.2　顯示屏原理　93
6.3　SoC顯示接口技術(shù)　95
6.3.1　顯示接口演進(jìn)　95
6.3.2　OLDI　96
6.3.3　HDMI　97
6.3.4　DP/eDP　98
6.3.5　MIPI DSI　99
6.3.6　單芯多屏技術(shù)　101
6.4　座艙顯示屏應(yīng)用　103
6.4.1　抬頭顯示屏　104
6.4.2　液晶儀表屏　106
6.4.3　中控娛樂(lè)屏　106
6.5　本章小結(jié)　107
第7章　座艙視覺(jué)子系統(tǒng)　108
7.1　座艙視覺(jué)子系統(tǒng)的框架　108
7.1.1　視覺(jué)子系統(tǒng)的主要功能　108
7.1.2　視覺(jué)子系統(tǒng)的架構(gòu)　110
7.2　視覺(jué)子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)　112
7.2.1　攝像頭基礎(chǔ)　112
7.2.2　攝像頭接口　113
7.2.3　WDR技術(shù)　115
7.2.4　RGB-IR技術(shù)　117
7.3　座艙視覺(jué)應(yīng)用　119
7.3.1　流媒體后視鏡　119
7.3.2　OMS　123
7.3.3　DMS　124
7.4　本章小結(jié)　125
第8章　座艙音頻子系統(tǒng)　126
8.1　座艙音頻子系統(tǒng)的框架　126
8.1.1　音頻子系統(tǒng)的主要功能　126
8.1.2　音頻子系統(tǒng)的架構(gòu)　127
8.2　音頻傳輸總線　130
8.2.1　模擬音頻總線　130
8.2.2　AVB　131
8.2.3　A2B　133
8.3　收音機(jī)　136
8.3.1　模擬收音機(jī)　136
8.3.2　數(shù)字收音機(jī)　137
8.3.3　衛(wèi)星收音機(jī)　139
8.4　車載音響　140
8.4.1　功放與揚(yáng)聲器　140
8.4.2　麥克風(fēng)　142
8.4.3　杜比全景聲　143
8.5　車載音響算法　145
8.5.1　空間聲場(chǎng)調(diào)音算法　145
8.5.2　回音消除算法　146
8.5.3　主動(dòng)降噪技術(shù)　147
8.6　本章小結(jié)　149
第9章　座艙基礎(chǔ)軟件　150
9.1　座艙基礎(chǔ)軟件架構(gòu)　150
9.1.1　面向信號(hào)的座艙基礎(chǔ)軟件
架構(gòu)　150
9.1.2　面向服務(wù)的座艙基礎(chǔ)軟件
架構(gòu)　152
9.2　虛擬化技術(shù)　153
9.2.1　虛擬化定義　154
9.2.2　Hypervisor與區(qū)域硬隔離　155
9.2.3　Hypervisor的技術(shù)原理　156
9.2.4　Hypervisor的應(yīng)用場(chǎng)景　159
9.3　操作系統(tǒng)　160
9.3.1　Android　160
9.3.2　Linux　163
9.3.3　QNX　165
9.4　本章小結(jié)　166
第10章　應(yīng)用軟件與服務(wù)　167
10.1　座艙應(yīng)用軟件概述　167
10.1.1　應(yīng)用軟件與生態(tài)入口　167
10.1.2　基于生態(tài)的應(yīng)用軟件
框架　169
10.2　車載導(dǎo)航系統(tǒng)　170
10.2.1　車載導(dǎo)航系統(tǒng)介紹　170
10.2.2　導(dǎo)航技術(shù)要點(diǎn)　171
10.3　人機(jī)交互　172
10.4　OTA升級(jí)　174
10.4.1　OTA的定義　175
10.4.2　OTA需求分析　175
10.4.3　OTA關(guān)鍵技術(shù)　177
10.4.4　OTA架構(gòu)范例　178
10.5　本章小結(jié)　179
第11章　芯片算力評(píng)估　180
11.1　座艙高算力需求　180
11.1.1　SoC主要算力單元　180
11.1.2　座艙算力需求分解　182
11.2　CPU算力評(píng)估　183
11.2.1　CPU性能評(píng)估公式　183
11.2.2　CPU性能基準(zhǔn)測(cè)試　184
11.3　GPU算力評(píng)估　187
11.3.1　GPU架構(gòu)原理　187
11.3.2　GPU性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)　190
11.4　NPU算力評(píng)估　193
11.4.1　NPU架構(gòu)原理　193
11.4.2　NPU性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)　195
11.5　主存儲(chǔ)器性能評(píng)估　196
11.5.1　主存儲(chǔ)器架構(gòu)原理　197
11.5.2　主存儲(chǔ)器性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)　200
11.6　芯片算力評(píng)估實(shí)例　201
11.6.1　座艙使用場(chǎng)景假設(shè)　201
11.6.2　座艙算力統(tǒng)計(jì)對(duì)比　202
11.6.3　其他組件性能評(píng)估　204
11.7　本章小結(jié)　206
第12章　座艙SoC設(shè)計(jì)　207
12.1　指令集選擇　207
12.1.1　x86　207
12.1.2　ARM　210
12.1.3　RISC-V　210
12.1.4　應(yīng)用案例　212
12.2　SoC架構(gòu)思考　214
12.2.1　目標(biāo)定位　214
12.2.2　頂層架構(gòu)　215
12.3　系統(tǒng)總線　216
12.3.1　總線基礎(chǔ)概念　217
12.3.2　AMBA介紹　218
12.3.3　總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　220
12.3.4　AMBA IP選項(xiàng)　222
12.4　CPU　223
12.4.1　大小核思路　224
12.4.2　先進(jìn)CPU微架構(gòu)設(shè)計(jì)　226
12.5　GPU　229
12.5.1　移動(dòng)端與桌面端GPU　230
12.5.2　ARM Mali GPU　232
12.6　SoC概念設(shè)計(jì)實(shí)例　235
12.6.1　競(jìng)品分析　235
12.6.2　CPU　236
12.6.3　GPU　239
12.6.4　NPU　240
12.7　本章小結(jié)　242
第13章　車規(guī)級(jí)芯片標(biāo)準(zhǔn)　243
13.1　車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)定義　243
13.1.1　為什么需要車規(guī)　244
13.1.2　什么是車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)　247
13.1.3　車規(guī)級(jí)與消費(fèi)級(jí)的區(qū)別　248
13.2　車規(guī)級(jí)測(cè)試要求　249
13.2.1　AEC-Q家族　249
13.2.2　AEC-Q100測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)　249
13.2.3　車規(guī)測(cè)試實(shí)例　253
13.3　系統(tǒng)級(jí)車規(guī)　255
13.3.1　什么是系統(tǒng)級(jí)車規(guī)　255
13.3.2　熱管理技術(shù)改進(jìn)　256
13.3.3　AEC-Q104測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)　258
13.4　本章小結(jié)　260
第14章　座艙功能安全設(shè)計(jì)　261
14.1　功能安全定義　261
14.1.1　什么是功能安全　261
14.1.2　功能安全設(shè)計(jì)流程　263
14.2　ISO 26262　264
14.2.1　什么是ISO 26262　264
14.2.2　ISO 26262的主要內(nèi)容　265
14.3　座艙功能安全設(shè)計(jì)實(shí)例　273
14.3.1　識(shí)別安全事件　273
14.3.2　設(shè)定功能安全目標(biāo)　274
14.3.3　啟動(dòng)功能安全設(shè)計(jì)　275
14.4　本章小結(jié)　279
第15章　智能座艙演進(jìn)思考　280
15.1　多模態(tài)交互　280
15.2　大語(yǔ)言模型　283
15.3　艙駕一體化　286
15.4　本章小結(jié)　291