揭秘特斯拉新版毫米波雷達內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理

特斯拉爆料大神greentheonly爆出特斯拉HW4.0的詳細資料，這就可以評估特斯拉HW4.0的成本了。HW4.0將首先用于特斯拉新版Model X/S上，未來估計全面推廣。目前美國本土FSD選裝價格是1.5萬美元。除一次性硬件成本外，北美地區(qū)還有每月199美元服務(wù)費。

HW4.0包括1個高分辨率毫米波雷達（估計BOM成本120美元）、11個攝像頭模組（估計BOM成本240美元）、1個計算盒子（單智能駕駛部分，估計BOM成本1075-1605美元）。合計BOM成本大約1500-2100美元，這個BOM成本不是一成不變的，因為最關(guān)鍵的FSD芯片成本會變動。FSD芯片隨著出貨量的上升成本會快速下降，芯片一次性流片成本和研發(fā)成本是要分?jǐn)偟矫科酒系模酒某鲐浟吭礁撸謹(jǐn)偟矫科酒系某杀揪驮降汀＼浖糠值某杀究赡芨撸浖糠职〝?shù)據(jù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的采集、整理、標(biāo)注、訓(xùn)練都是會消耗大量成本的，這部分成本很難估算，不過基本可以確定二代FSD選配價格可能逼近2萬美元。

特斯拉早在2022年6月就向FCC申報了毫米波雷達，按照慣例應(yīng)該在2022年底公布毫米波雷達內(nèi)部拆解，但特斯拉向FCC申請延長到了2023年3月公布，不過greentheonly已經(jīng)拿到了內(nèi)部拆解圖片。特斯拉上一代毫米波雷達是德國大陸汽車最低端產(chǎn)品ARS-4B，采購價格約500-600人民幣，BOM成本不高于50美元。特斯拉在HW4.0上自研的毫米波雷達光BOM成本都要120美元左右，估計整體成本要150-200美元。

圖片來源：FCC

特斯拉毫米波雷達PCB板，低頻部分加了屏蔽罩，技術(shù)優(yōu)秀的大廠是不需要加屏蔽罩的。

圖片來源：FCC

特斯拉用了兩顆3發(fā)4收雷達收發(fā)器級聯(lián)，大概率是德州儀器的AWR2243，之前特斯拉在車內(nèi)60GHz雷達上已經(jīng)用了德州儀器的AWR6843。特斯拉考慮到成本，沒用像大陸ARS540那樣4片收發(fā)器級聯(lián)，僅僅兩片級聯(lián)，每片AWR2243大約20美元。特斯拉的總通道48路，大陸ARS540是192路。

圖片來源：FCC

特斯拉毫米波雷達處理部分PCB用了AMD旗下Xilinx的FPGA，型號是XA7Z020-1CLG400Q，內(nèi)含兩個ARM A9核心，130級萬門電路，53200個LUT，DSP算力276GMACs，價格大約40-60美元。國內(nèi)價格比較高，在900-1800人民幣之間。還有一片美光的DDR3，容量125MB，型號MT41K64M16TW-107 AUT，價格大約1美元。PCB上部可能是以太網(wǎng)物理層或者MIPI CSI-2物理層芯片，右部是供電。BOM成本大約115美元，還有5美元的PCB。這個毫米波雷達大概率是中國臺灣廣達電腦代工的。

特斯拉HW4.0正面PCB

圖片來源：FCC

Greentheonly在推特上說二代FSD的CPU由12個變?yōu)?0個，運行頻率在1.37GHz到2.35GHz之間，初代FSD是12個ARM Cortex-A72，3個簇，每簇4個。二代應(yīng)該還是A72，4個簇，每簇5個。A72是ARM在2015年推出的架構(gòu)，特斯拉為什么還用這么老的架構(gòu)，主要原因估計還是成本。ARM的新架構(gòu)可是要花大價錢的，像A76架構(gòu)，國內(nèi)只有瑞芯微和華為買了架構(gòu)。

二代FSD芯片

圖片來源：FCC

FSD芯片的成本很難估算，根據(jù)芯片表面數(shù)字編號，二代FSD代工應(yīng)該還是三星，三星的報價只是臺積電的1/3甚至1/4，這也是臺積電的營業(yè)利潤率是三星5倍的主要原因。選擇三星就不大可能選擇不成熟的5納米工藝，應(yīng)該還是成熟的7納米工藝。2023年中期，在特斯拉家門口的三星德州儀器奧斯汀廠就能量產(chǎn)7納米芯片了。

7納米芯片一次性流片成本大約3000萬美元，也就大約2億人民幣。如果二代FSD出貨量達到10萬片，每片分?jǐn)偟某杀敬蠹s300美元；出貨量30萬片的話，每片分?jǐn)偝杀?00美元；出貨量100萬片，每片分?jǐn)偟某杀敬蠹s30美元。其Die尺寸看起來與英偉達 Orin差不多，估計晶圓制造成本和封裝成本為150美元。特斯拉2022年銷量131萬輛，按FSD選裝率20%即30萬套，研發(fā)成本按900萬美元計算，每片分?jǐn)?0美元，成本大約280美元；如果15萬片的出貨量那么成本大概是410美元；如果10萬片的話，那么成本是540美元。

圖片來源：FCC

除了兩顆FSD芯片比較昂貴外，第二貴的就是內(nèi)存。特斯拉很奢侈地用了16片最昂貴的GDDR6內(nèi)存，F(xiàn)BGA代號為D9ZPR，實際型號翻查是MT61M512M32KPA-14 AAT:C，容量為2GB，合計32GB。

GDDR （Graphics Double Data Rate）為顯存的一種，GDDR是為了設(shè)計高端顯卡而特別設(shè)計的高性能DDR存儲器規(guī)格，其有專屬的工作頻率、時鐘頻率、電壓，因此與市面上標(biāo)準(zhǔn)的DDR存儲器有所差異，與普通DDR內(nèi)存不同且不能共用。一般它比主內(nèi)存中使用的普通DDR存儲器時鐘頻率更高，發(fā)熱量更小，所以更適合搭配高端顯示芯片。GDDR就是電腦愛好者熟悉的高級顯存，GDDR6是英偉達2018年發(fā)布20系列顯卡才開始出現(xiàn)的，不過目前最強的消費級內(nèi)存是2020年英偉達攜手美光推出的GDDR6X。

GDDR6功耗高，一般只用在電腦領(lǐng)域。美光最早推出GDDR6，2021年初時MT61M512M32KPA-14 AAT:C價格大約每片14-16美元，目前估計每片10美元，16片就是160美元。需要指出HW4.0的座艙系統(tǒng)也用了昂貴的GDDR6，不過是三星的4片2GB DDR6，估計也要40美元。Flash存儲方面，HW3.0是東芝的THGAF8G8T23BAIL，這是32GB的UFS，不過是很老的UFS2.1標(biāo)準(zhǔn)。HW4.0改用三星的KLUDG8J1ZD，容量提升至128GB，但還是UFS2.1標(biāo)準(zhǔn)，其價格約7.5美元。

HW4.0用了大約450個芯片，絕大部分是電源管理。除了上面提到的，比較貴的芯片還有底部正中間的以太網(wǎng)交換機芯片。HW3.0是Marvell的88Q6321，HW4.0顯然不會再用這落后的非嚴(yán)格車規(guī)以太網(wǎng)芯片。據(jù)推測，HW4.0應(yīng)該換成了性能比較先進的博通BCM8956X或BCM8947X，也有可能是中國臺灣瑞昱的，因為車機板上的以太網(wǎng)交換機就是中國臺灣瑞昱的。假設(shè)是和車機一樣的以太網(wǎng)交換機即RTL9068，價格大約30美元。

HW3.0據(jù)說有4746個元件，HW4.0估計有近5000個元件，絕大部分是被動元件。被動元件價格比較低，一般只有人民幣幾分錢，最貴的是一些鉭電容，就是高級顯卡或主板一直宣傳的鉭電容，在HW4.0上也有一些，鉭電容價格大約2-6元人民幣之間。還有24路供電中使用了比較高級的DrMOS，單價大約1.3-1.7美元，在超過2000的電腦主板上才能見到，DrMOS國內(nèi)杰華特是進展最快的，車規(guī)級已經(jīng)量產(chǎn)，國外常見的是MPS和安森美。

圖片來源：FCC

左下邊有三顆解串行芯片，根據(jù)PCB上的標(biāo)志，3個都是4路解串行芯片，也就是說最多12顆攝像頭，特斯拉預(yù)留了幾顆攝像頭的位置，HW4.0估計用了8顆攝像頭。

圖片來源：FCC

左邊是HW3.0的智能駕駛接口，右邊是HW4.0接口。上面一層是HW4.0的智能駕駛的接口，下面是座艙接口，顯然座艙是兩個顯示屏輸出接口。智能駕駛方面，最上面的紅色的預(yù)留，目前不用。藍色的是駕駛員行為監(jiān)測，四個接口的是4個車兩側(cè)的130萬像素攝像頭接口。白色的連接兩個后向攝像頭，黑色的前視攝像頭，可能兩個都是500萬像素。推測特斯拉減少了一個前視攝像頭，后向加了一個攝像頭。特斯拉用了三片4路解串行芯片，估計是美信的MAX96712，這個芯片在國內(nèi)非常搶手，可以支持4個400萬像素，每片價格35-70美元。HW3.0則是兩片德州儀器的DS90UB960和一片DS90UB954，個頭明顯比美信的要小。在攝像頭一側(cè)應(yīng)該還有11個加串行芯片，估計總體成本35美元。

攝像頭接口12個，其中1個預(yù)留；1個車內(nèi)做駕駛員行為監(jiān)測；4個做360環(huán)視，即“F-SVC”， “L-SVC”， “R-SVC”， “Back Up“，估計是比較低的130萬像素；4個做鳥瞰BEV，即“L-FF-Rear”， “R-FF-Rear”， “L-FF-Side”， “R-FF-Side”，F(xiàn)F應(yīng)該是遠場，估計是200萬像素；2個前置，一個主Main，一個寬視場Wide。