Tesla Autopilot,处理器和硬件

作者 | 初光
出品 | 车端
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Tesla MOdelS/X 中有 60 多个处理器。其他型号的处理器较少，但数量仍然不少。
在这里，我们将重点关注两个处理器模块：媒体控制单元 (MCU)和自动驾驶ECU处理器，这两个模块经常混淆它们的功能。

01 媒体控制单元 (MCU：Media Control Unit)

媒体控制单元MCU是指2021年1月前Tesla MOdelS/Tesla MOdelX仪表盘中央带触控显示屏的电脑模块，或2021年1月后Tesla MOdel3/Y和Tesla MOdelS/X的主电脑模块。

该模块包括处理器、RAM、非易失性存储器、音频子系统、音频放大器、WiFi、蜂窝、蓝牙、GPS、以太网桥、多个 CAN 总线通信、LIN 总线、USB 端口等。

MCU负责可视化、所有外部通信、音频、蜂窝、导航和设置。除了设置之外，它与Autopilot的驾驶能力关系不大。

Tesla MOdelS/X中的MCU有3个版本：

MCU1

MCU1——从开始生产到 2018 年 2 月生产的所有 S/X 汽车都使用 Nvidia 四核处理器。特斯拉现在提供从 MCU1 切换到 MCU2 的改装选项。

实际上有两个 MCU1 变体，具有不同的连接器。两种变体的内部构造基本相同。红色箭头表示连接器的变化。不再制造旧的1004777。对于旧车，较新的 1045006 零件可与适配器一起使用。一些最早的1004777 MCU只有3G，没有LTE。特斯拉为那些需要 LTE 的用户提供付费升级，这会改变 MCU1 中的一个模块。所有 1045006 变体都包括 LTE。

MCU2

MCU2——使用英特尔多核 Atom 处理器，该 MCU 于 2018 年 3 月开始在 S/X 中发货。MCU2 提供 snapper 操作、5 GHz WiFi、更新的蓝牙版本和附加天线（MCU2 外部），以及其他小的变化。

如果您想确认您的 S/X 有哪个 MCU，我们创建了一个 MCU 测试仪。在车上浏览器输入：TeslaTap.com/mcu

Model 3/Y 架构不同，显示器和 MCU 在不同的模块中。该 MCU 还使用与 2021 年 6 月之前的 S/X MCU2 相同的英特尔凌动处理器和其他组件。

MCU-Z

MCU-Z——这是 2021 年年中制造的 S/X 车辆中使用的最新模块。它是一个类似于 3/Y 的液冷模块，但配备了新的处理器。2021 年第四季度的中国 Model Y 似乎已改用 MCU-Z 的变体，预计所有汽车都可能在 2022 年的某个时候改用 MCU-Z 的变体。

它似乎使用了 AMD Navi 23 GPU，这是对之前 GPU 的重大升级。它处理 S/X 中的所有三台显示器，一台使用 HDMI，另外两台使用 DisplayPort。图形处理能力被认为接近同样使用 AMD GPU 的索尼 PS5。

该 CPU 是 AMD Ryzen 处理器， 比 MCU2 中的 Intel Atom 处理器有了显着的性能升级。

02 自动驾驶ECU处理器（AEP：Autopilot ECU Processor）

目前有四种与 Autopilot 相关的车辆硬件变体。

HW0

HW0 – 没有自动驾驶功能的早期 Model S。

HW1

HW1 – 第一个Autopilot，基于 Mobileye 芯片。它使用一个摄像头、雷达和 12 个中程超声波传感器。电子设备与摄像头位于同一位置，位于后视镜后面。

HW2.0

HW2.0—— 特斯拉第二代设计，采用8个摄像头、12个远程超声波传感器、1个前置雷达。特斯拉基于 Nvidia 的 Drive PX2 系统创建了一个全新的 ECU 处理器模块。该 ECU 位于手套箱下方。

HW2.5

HW2.5 – 这提供了对 HW2.0 的小更新，主要是为了冗余和略微提高的可靠性。该版本还使两个非自动驾驶功能成为可能——行车记录仪和带有本地保存视频的哨兵模式。

早期的 Model 3/Y Autopilot ECU 硬件类似于 HW2.5，但使用来自汽车冷却剂回路的液体冷却而不是风扇。

HW3

HW3 – 使用特斯拉自己的芯片设计对自动驾驶 ECU 进行重大更新。

HW4

HW4 – 使用特斯拉第二代芯片设计的自动驾驶 ECU 的未来更新正在开发中。预计其性能是 HW3 的 3 倍。特斯拉近期将发布HW4

03 硬件发布顺序和时间表

Hardware Level	Release Date Model S/X	Release Date Model 3/Y
MCU1 & HW0	22-Jun-2012	n/a
HW1	17-Sep-2014	n/a
HW2.0	1-Oct-2016	n/a
MCU2	1-March-2018	28-Jul-2017*
HW2.5	1-Aug-2017	28-Jul-2017*
HW3	22-Mar-2019	12-Apr-2019**
MCUZ	1-Feb-2021	1-Apr-2022 (estimate)
HW4	Q4-2022 (Estimate)	Q4-2022 (Estimate)

*-开始生产 Model 3，但硬件与 S/X 不同，CPU 与 S/X 相同。

** -2019 年夏季有少量汽车获得 HW2.5 AP 处理器而不是 HW3。

04 新车的硬件规格（无改装）

这涵盖了构成各种硬件版本的 Autopilot 系统的许多技术组件。

*-在相机中，每个像素由 4 个感光器表示，并带有滤镜组合：C=Clear、R=Red、G=Green、B=Blue。一个像素的多个相同过滤器增加了感光度。使用 RCCB，没有绿色过滤器来提高夜间光敏感度，可以计算绿色为行车记录仪制作彩色图像。
** -Pascal SoC 包括 2 个 Denver 和 4 个 ARM A57 CPU 内核以及一个 Pascal GPU

05 改装

对于具有 FSD 功能的旧车，那些购买了无限制全自动驾驶 (FSD) 的车主可以免费升级到 HW3 ECU 处理器。2019 年秋季开始对 HW2.5 车辆进行 HW3 升级，2020 年开始对 HW2.0 车辆进行 HW3 升级。

对于拥有 HW2.0 和 FSD 的车主，特斯拉在 2021 年底启动了一项免费改造计划，以更新 8 个摄像头中的 7 个。该程序由 VIN 和零件可用性控制。

包月的FSD也要求车上有HW3 ECU处理器。如果汽车没有 HW3 ECU 并且能够进行改装，则需要 1000 美元的费用才能获得 HW3 ECU。

对于HW2.0车主来说，HW3 ECU的加入，提供了FSD必备的硬件。它还启用了行车记录仪和哨兵模式功能，尽管 MCU1 的质量不是很好。 业主还可以将 MCU1 升级为 MCU2。

06 自动驾驶和安全相关功能

多年来，特斯拉Autopilot的术语发生了变化。第一个使用一个摄像头的自动驾驶系统现在被非正式地称为 AP1。从新硬件 HW2.0 开始，Tesla 将功能名称更改为增强型自动驾驶仪 (EAP)，并具有多项额外功能。2019 年 3 月，特斯拉放弃了 EAP，并创建了一种成本更低、功能更少的自动驾驶仪，简称为 AP。4 月，这成为所有从网上订购的新车的标准配置（这不是特别订购的 Model 3 SR 的标准配置）。这个新的 AP 是 EAP 功能的一个子集，其他 EAP 功能被移动到 FSD（全自动驾驶）功能集中。

那些购买了 EAP 的所有者将继续获得所有 EAP 功能并在未来获得升级。例如智能召唤是一个 FSD 功能，但 EAP 所有者也有此功能。

FSD 功能是可选的，可以随新车一起购买，也可以稍后购买和激活。除了购买 FSD，特斯拉还计划提供按月订阅选项。订阅服务的详细信息和价格尚未确定。

以下特征图表仅适用于 2014 年 8 月 17 日及之后生产的车辆。早期的汽车没有任何这些功能。

Feature	No AP	AP1	AP*	EAP*	FSD*
Front Collision Avoidance	Yes	Yes	Yes	Yes	Yes
Lane Departure Warning	Yes	Yes	Yes	Yes	Yes
Lane Departure Avoidance	Yes*	No	Yes	Yes	Yes
Emergency Lane Departure Avoidance	Yes*	No	Yes	Yes	Yes
Side Collision Avoidance	Yes*	No***	Yes	Yes	Yes
TACC	No	Yes	Yes	Yes	Yes
Autosteer, accelerate and brake	No	Yes	Yes	Yes	Yes
Autopark	No	Yes	No	Yes	Yes
Auto Lane Change	No	Yes**	No	Yes	Yes
Read Speed Signs	No	Yes	Yes	Yes	Yes
Summon	No	Yes	No	Yes	Yes
Smart Summon	No	No	No	Yes	Yes
Navigate on Autopilot	No	No	No	Yes	Yes
Respond to Traffic lights and stop signs	No	No	No	No	Yes
Full Self Driving	No	No	No	No	FutureFeature

*- 需要 HW2.0 或更高版本或所有 Model 3/Y 车辆

** - AP1 需要在交通安全时进行确认
*** - 在 v8.0 软件之前可用，但无效并已删除

06 自动驾驶

下图显示了美国汽车工程师协会 (SAE) 定义的自动驾驶级别。

SAE Level	描述	监控者
0	没有自动化	司机
1个	辅助驾驶，通常带有巡航控制	司机
2个	具有转向、制动和在特定环境中转向的高级辅助驾驶	司机
3个	有条件的自动驾驶，但可能会要求司机接管	系统
4个	高度自动化驾驶，司机无需接管	系统
5个	全自动驾驶可以处理人类可以处理的任何事情。	系统

目前，特斯拉提供 2 级自动驾驶选项。特斯拉的目标是过渡到 3 级，并最终过渡到 5 级，称为 FSD。特斯拉在 2020 年初宣布，根据法规，部分 FSD 应在 2020 年底前上市。完整的 FSD 将取决于每个司法管辖区的完整软件开发和监管批准。

请记住，在某些情况下 FSD 将无法工作，在某些情况下人类也不应驾驶，尽管有些人会愚蠢地尝试。其中一些条件包括：

• 浓雾
• 大雪
• 道路上的厚积雪
• 冰雹
• 洪水
• 季风
• 强风（飓风和龙卷风）
• 大火席卷道路
• 熔岩流
• 泥石流

对于 99.99% 的日常驾驶，FSD 应该可以正常工作——就像人类一样。我们怀疑 FSD 在某些时候甚至可能与天气网络相关联，以确定是否存在到达目的地的障碍并就此问题提出建议。

07 零件号

Item	Model	Part Number
MCU1 with display, early cars, no longer available	S/X	1004777-00-A
MCU1 with updated display and LTE, the latest version	S/X	1045006-00-J
MCU1 Internal Tegra board with 64 GB eMMC	S/X	2728212-S0-B
MCU2 with display	S/X	1451809-S0-B
MCUZ and Autopilot ECU	S/X	1637790-S0-F
Autopilot ECU 2.0	S/X	1078321-00-C (MS) 1078321-70-C 1078321-70-D 1078321-70-G
Autopilot ECU 2.5	S/X	1125800-70-C 1125800-70-G
Autopilot ECU 3.0	S/X	1655000-00-F* 1655000-70-F
MCU2 and Autopilot ECU **	3/Y	1566786-S0-E
MCUZ and Autopilot ECU	3/Y	1681271-S0-D

*- 00 变体有 HDMI 端口，可能用于开发

** - MCU 和自动驾驶仪 ECU 是同一模块中的两块板，在功能上类似于 S/X MCU2 的计算机和Autopilot ECU