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编辑 | 王博特斯拉 HW4.0 消息传出后#xff0c;有人爆料说在硬件层面发生了巨大变化#xff0c;引发行业轰动。大家都在猜测HW4.0 具体做了哪些改动。
2月16日#xff0c;Twitter用户greentheonly爆出HW4.0的主板拆解照片。2月18日又爆出毫米波雷达的拆解照片…作者 | 查理斯
编辑 | 王博特斯拉 HW4.0 消息传出后有人爆料说在硬件层面发生了巨大变化引发行业轰动。大家都在猜测HW4.0 具体做了哪些改动。
2月16日Twitter用户greentheonly爆出HW4.0的主板拆解照片。2月18日又爆出毫米波雷达的拆解照片。通过照片我们得以见到HW4.0的庐山真面目。本文着重分析其Radio无线电部分主要包含毫米波雷达、GNSS、LTE通信模块、蓝牙、Wi-Fi等。
由于LTE\蓝牙\Wi-Fi集成在同一模组内实际上只有三部分。分析下来HW4.0的GNSS和毫米波雷达得到了升级由于技术方案的变化恐引起行业格局的巨变。不过4G模块依然为基于高通SA415打造的移远AGR525R-GL。
详情如下GNSS小幅升级
HW4.0的天线接口和芯片位置保持大体不变但是芯片封装却发生了变化由近似正方形变成了12的长方形。结合此前的报道HW4.0的GPS天线也发生了变化因此推测特斯拉更换了GPS芯片供应商。HW3.0HW4.0在HW3.0上特斯拉使用了UBLOX公司生产的M8L,主要问题是仅仅支持单频GNSSGPS\BEIDOU因此很容易丢失GNSS卫星信号笔者实测在静止和低速情况下M8L的定位精度在2m左右波动属于低端产品。
由于LTE模块上已经集成了一个消费级的GPS在FSD上再使用同为低端的M8L显得有些落伍。从下图可以看出天线上面只有一个贴片所以只能支持一个频段。要增加频段天线就需要增加贴片。因此笔者推测替换GNSS天线就是为了增加支持频段数量。UBLOX M8和单频天线找了一圈发现目前市面上符合车规的GNSS芯片并不多。目前国内新势力采用的较多的是UBLOX F9P其性能距离测绘级RTK接收机已经不远但是主要问题是价格过高散片1,574.09元马斯克对成本这么敏感的人不知道会不会一下子升级到这么高端的方案。
也许使用价格较低的M9\F9h更有可能但是一个疑点是封装上面没有UBLOX的logo。UBLOX F9P和多频天线另外一种在国内用的主流方案是ST的8100\9100该芯片的性能表现未知但是也通过了AECQ100车规认证支持L1\L5双频甚至是L2\E6其信号质量和卫星捕获能力远远强于M8L。相对而言ST的价格具备一些优势而且Demo板上的封装也是长方形的特斯拉也有可能会跟风国内GNSS供应商例如移远、华测采用ST的方案。ST 8100然而单独采用ST的方案无法实现RTK需要制作成模组并加入RTK算法。移远就有基于ST 8100的RTK方案。目前来讲在定位方面国内车厂是领先于国外的。有句话说的好我可以不用但你不能没有。鉴于特斯拉之前没有使用高精度定位和高精度地图单独使用ST或者采购移远模组的可能性也是存在的。
第三种可能性就是比较小众的方案例如SWIFT和华大北斗也有类似的高精度定位方案这个可能性也是存在的。值得说明的是目前智能驾驶卡车均采用了双天线配置但是乘用车均没有采用。双天线配置至少有两个好处
一是在低速状态下可以获得高精度航向信息从而避免车载导航和IMU的初始化
二是主从天线互为备份大大的增加了系统鲁棒性更加容易满足ASIL-B以上要求。
无论HW4.0具体采用哪种芯片可以明确的是特斯拉彻底抛弃了单频单点定位的低端方案转而投身多系统多频方案但是否采用PPP\RTK技术从外观分析希望不大。
对于高精度定位市场目前UBLOX和ST在国内各占据半壁江山但是UBLOX在海外市场占据绝对优势。特斯拉此次修改恐引起高精度GNSS领域行业格局变化。毫米波雷达升级后处理潜力大
特斯拉最早的毫米波雷达方案为博世提供。但是在2021年的AI DAY上马斯克宣布取消毫米波雷达。AK小哥抱怨说毫米波雷达不但没起作用还不停地干扰视觉让人不胜其烦。此次HW4.0重新装回毫米波雷达被行业大吹特吹是新一代4D毫米波。根据照片其方案初步分析应该是一个6发8收的级联方案使用的是MIMO雷达体制。
笔者比较了TI的开发板2243只能说是如有雷同纯属巧合。不管现在业内如何亢奋我们都是TI和NXP的搬运工而已。
唯一能调的也就是天线了。但是无论是特斯拉还是TI的Demo都是简单的级联贴片天线而已。但是毕竟国内做3片级联、4片级联的毫米波雷达厂商也不少双级联方案只能说是一般水准。77GHz 毫米波雷达正面TI 2243(左侧级联DEMO,右侧3D探测DEMO)从天线角度来看两者有采用了非对齐的串馈贴片单元原理相同。贴片单元越多方向图越窄分辨率越高。不对齐的原因同样也是为了实现Z轴上的分辨率所谓4D雷达来自于此。基本天线单元基于FMCW雷达的ACC系统的天线技术从与传统毫米波雷达的对比来看增加收发通道数确实极大增加点云密度并具备了z轴区分的能力使得毫米波雷达具备类似于低线数激光雷达的效果。但是MIMO雷达本质上是一个时间积累的过程各个发射通道的发射时间需要错开通道数量越多刷新率就越低。所谓虚拟孔径不过是一个用时间换分辨率的数学处理还是存在物理极限的约束。传统毫米波雷达和4D毫米波对比值得注意是的是该雷达的信号处理芯片为Xilinx的7020系列贸泽的报价为1275元一片这块芯片极大地拉高了整个毫米波雷达的成本。笔者对此感到错愕毕竟TI的方案里面内嵌了DSP。按照赛灵斯的介绍7020内嵌ARM和FPGA可以作为感知融合芯片使用而且FPGA的实时性是一大优势。XA7Z020 系统架构XA7Z020 价格按照官网介绍7020可以用于环境感知和融合因此此雷达的前端着实不咋地但是后处理的潜力很高。但是博世和大陆的低端毫米波总算是被行业彻底抛弃静止障碍物不识别这个老大难问题被彻底解决。目前来说可以国内有非常多的初创企业可以设计生产制造4D毫米波雷达其价格和服务也拥有ABCD所不具备的巨大优势。雷达市场的两强争霸格局将被彻底改写。采用4D雷达将彻底避免AEB失效导致的撞车依然采用4G通信
通信模块依然是SA415由于高通的SDX55价格居高不下特斯拉还是没舍得将通讯模块升级为5G。网上有车主说将自己的蔚来升级到8155花了一万多成本着实不低啊。SA415也自带另外一套GNSS定位系统(VEPP), 很遗憾笔者还没有听说哪家主机厂将其应用与自动驾驶系统连特斯拉都不用的定位系统可能还是比较适合车载导航。因此高通地位目前看似稳固但是只要华为和联发科不放弃无线通信市场反应缓慢的欧美企业也会遭到像GNSS和毫米波雷达般的血洗。小结
特斯拉的GNSS有小幅度升级但是落后于国内新势力
毫米波雷达在后处理方面有很大的潜力但是射频部分只能算是行业普通水平估计AEB功能将得到强化可以帮其走出撞车阴影
LTE通讯模块没有升级已经远远落后于国内造车新势力将会大大影响用户体验
从长远看毫米波雷达的市场格局将会有革命性的变化但是上游芯片市场格局其实变化不大
GNSS市场可能会由一家独大转向两强争霸鹿死谁手让我们拭目以待。
