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英伟达DriveAGX Thor DevKit平台分析,瞄准舱驾一体
2025-08-23 18:40
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图片来源:英伟达


与Orin一样,英伟达也在本月初推出了DriveAGX Thor DevKit平台。


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当然,有些大厂在2024年初就拿到了DriveAGX Thor DevKit平台。


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除了完善的软件支持外,还有一系列外围元件厂家支持。


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DriveAGX Thor DevKit的盒子大小和Orin基本没差别,高和宽略大了0.3厘米,重量多了0.6公斤。内存容量还是64GB,不过Jetson AGX Thor Developer Kit和T5000是128GB,大模型时代,应该还是128GB比较合适,应该还有128GB版本;存储方面,不再使用Orin那老旧的64GB的eMMC,改用UFS,64 MB NOR Boot Flash和8 MB NOR Secure Key Flash或许还会沿用,Jetson AGX Thor Developer Kit则使用更先进更大容量的1 TB NVMe M.2 Key,显然英伟达对具身智能领域更关注,认为其市场更大。


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软件SKU分两种,一种是实验室内机台测试用的SKU10,一种是在样车上开发用的SKU12。


DriveAGX Thor DevKit背板

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DriveAGX Orin DevKit的背板

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DriveAGX Orin DevKit的背板,差别很大。最大的不同是显示方面,Orin只有一个DP显示输出,Thor多了两组4接口GMSL3显示输出,最多可以连接8块屏幕,加上DP接口,可以连接9块屏幕,显然这是为座舱考虑的。


其次是以太网方面,低端的仅仅支持100M的泰科的MATEnet连接器全部取消,RJ45接口的两个千兆和万兆连接器也全部取消,以太网连接器全部换成罗森伯格的H-MTD 连接器,这是一个360°全屏蔽差分连接器系统。该系统结合了高性能数据传输(最高可至20 GHz或28 Gbps)和高强度小体积的汽车级塑壳。


再有就是PCIe上方两个4线同轴接口,英伟达暂时未透露是做何用途,推测是各种射频、无线接口,包括收音的AM/FM、DAB,蓝牙和WiFi,4G/5G,GPS,都是为座舱领域准备的。摄像头输入方面,Thor支持最多20个摄像头输入,比Orin多4个,连接器也从MATE-AX换成了四Fakra接口,并且也全部升级到GMSL2/3。不要小瞧了看似技术含量不高的连接器,其价格比绝大多数供电类芯片还要昂贵,利润也跟芯片差不多。


显示输出方面使用两颗ADI的加串行芯片,一片是MAX96851,另一片是MAX96861,两者都是GMSL3产品,比较先进。都是4 lane的DP输出,支持菊花链,支持DP音频。MAX96851支持4路MST,支持非对称显示,MAX96861支持2路MST,不支持非对称显示。


ADI的4路MST不对称分割显示

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图片来源:ADI


MAX96861支持DSC压缩,MAX96851不支持。


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图片来源:ADI


摄像头方面,英伟达使用5片ADI的解串器芯片,分别是3片MAX96724,1片MAX96712,1片MAX96792,其中MAX96712是早期产品,传输采用像素模式,主要做360环视,一般支持4个200万像素。MAX96724是升级产品,传输采用隧道模式,隧道(tunnel)模式主要应用于车载 ADAS 系统中,其对数据完整性和安全性有着极强的要求。来自 MIPI 接口的各种数据不是在串行器处解包,而是以 GMSL2 协议分割、封装成更小的数据包再从串行器发出。这使得解串器可以验证视频源端的原始 CRC 协议,从而保证串行器输入和解串器输出处的数据相同。其带宽效率更高,满足对于数据完整性有极高要求的应用。在隧道模式下,由于整个 CSI-2数据包结构会被原样转发而不做修改,因此链路两端必须保持一致的原始 PHY 类型(D-PHY 或 C-PHY)。这可能会构成一个难点,尤其是在合并多个超出 D-PHY 限制的视频流时。不过, MAX96724能够在隧道模式下实现 D-PHY 到 C-PHY 的转换,同时保持数据完整性。目前ADAS的侧视基本都是MAX96724,市场占有率超过90%。


MAX96792是ADI旗舰级产品,属于GMSL3,前向传输速率12Gbps。


MAX96792应用图

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图片来源:ADI


MAX96792最高支持1500万像素,主要做前视双800万像素输入。


以太网方面,英伟达目前没有透露以太网物理层和交换机的型号。从接口推测,有20个以太网接口,最高支持万兆级端口,但不可能都是万兆级,按一半算至少要有10个万兆级端口,显然须要两片以太网交换机,因此目前车规级以太网交换机最高支持6路万兆级端口,这样的芯片屈指可数,一是博通的BCM8958X系列,二是已经被英飞凌收购的Marvell的Q6223,Q6223的总交换带宽高达90Gbps,博通的BCM8958X是55Gbps,上一代的Orin也是选用的Marvell的产品,大概率英伟达会选择两片Q6223。


Q6223内部框架图

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图片来源:Marvell


Q6223是12路以太网交换机,支持TSN核心协议,包括802.1AS-2020, 802.1Qat / Qav / Qbu / Qbv / Qci / Qcr,和 802.1CB。


最后是MCU,Orin使用了英飞凌的TC397,Thor改用瑞萨的U2A16,之所以改用U2A16,主要原因推测是U2A16对虚拟机支持度更高,更适合跨域应用,也就是ZCU。


ECU的软件来自多个利益相关者方,包括OEM(应用层),Tier-1(中间件和集成),Tier-2(芯片厂家的抽象层MCAL)和第三方(如Autosar BSW、OS、安全固件)。这一组利益相关者的软件集成到一个ECU之内在今天已经成为一项重要的工程任务。很难想象同样的方法将扩展到未来的ZCU。原因有多个,谁来负责集成来自多个供应商的应用层?当ECU发生故障时,谁负责?如何在多应用的ECU系统中确保系统安全隔离?各方如何保护知识产权?谁来执行根本原因分析和调试?最后,需要大量的努力来重新测试整个ECU,即使当一个小的软件组件发生变化时。


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图片来源:瑞萨


解决这些挑战的一个办法是基于Hypervisor的软件概念,将一个物理ECU扩展为多个虚拟ECU。用AUTOSAR的话说,这里的每个虚拟ECU是一个独立的ECU,有自己的EcuExtract,通过COM和虚拟网络与其他虚拟ECU进行通信。这种解决方案允许每个虚拟ECU通过松耦合的方式结合到一个物理ECU中。每个虚拟机(VM)可以单独编译和链接,并有自己的运行时环境(RTE)。一个RTE配置的变化并不会引起整个系统的软件被重新构建。此外,这些虚拟机有完全的对处理器硬件访问权。而且,对一个虚拟机的改变不一定需要对整个系统进行重新测试,一个虚拟机可以独立于整个系统重新启动,这有助于最大限度地减少同一ECU上其他不相关功能的停机时间。


博世旗下ETAS的Hypervisor RTA-HVR支持Renesas RH 850/U2x,以满足严格的汽车功能安全和信息安全要求。RTA-HVR使用瑞萨RH 850/U2x系列的硬件虚拟化功能来创建多个虚拟机。每个虚拟机都有一个或多个虚拟CPU核、一段内存空间和一组外设。


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每个VM是一个独立的可编译和可刷新的ECU软件,可以由第三方构建并交付。RTA-HVR支持Autosar Classic平台,并灵活地将物理CPU核分配给虚拟机。如果一个虚拟机对一个或多个CPU核有唯一的访问权,那么虚拟机之间就没有调度开销。如果多个虚拟机共享一个CPU核,可以应用静态配置的轮流调度或由RH 850/U2x后台中断驱动的动态预约式调度。


RTA-HVR使用MPU和保护概念在虚拟机之间提供空间隔离,为每个虚拟机划分内存和外设空间。此外,RTA-HVR提供了一种称为虚拟设备扩展(VDE)的机制,允许ECU集成商为ZCU定制虚拟和物理外设之间的绑定。VDE提供了一种在虚拟机之间共享外设的安全方式,例如,当需要一个外设的虚拟机数量超过硬件中的物理外设数量时。这里的典型例子是以太网控制器、硬件安全模块和看门狗,或带有额外CAN通道的扩展。


虽然英伟达竭力向舱驾一体靠拢,但安卓系统不是英伟达的强项,大部分厂家还是将英伟达定位于智能驾驶。未来,舱驾一体主要应该还是中低端市场,中高端市场还是舱驾分离。


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