Head Unit 的主机的系统架构全面解析

我们主要把目光聚焦于 BMW 的 Head Unit 主机，这个系统的功能分配也确实比较有意思，我花了很多的时间来整理，有错漏的地方各位读者也请担待。

01、早期的 Head Unit 主机

BMW 早期的代号是这么排列的 

2003-2007 MASK

2008-2010 ID1CHAMP 

2008-2013 ID2 CIC MID 

2011-2014 ID3 CHAMP2 

2011-2014 ID4Entry 

2014-2017 ID5 Entry Nav 

2016-2018 ID6 Entry Nav EVO（NBT EVO） 

2018- 现在 ID7 MGU

整个 Head Unit 的主机的系统架构如下，这个是 ID5 Entry Nav 做的版本。这个 2015 年左右的产品，系统核心为： CPU：nViDIA ESOC3 RAM 1GB DDRII SDRAM Flash 512 MB SLC NAND Flash 备注：从 Entry Nav EV0 开始，处理核心改为了 Xilinx FPGA; 英特尔 Atom CPU; nViDIA GPU 

图 1 Entry Navi 的系统框图概览 

图 2 Entry Navi 结构图

图 3 Entry Navi 的主板的正反面 

02、MGU 现在的 HEAD UNIT

MGU 是由哈曼生产，这个系统是和 RAM（Receiver Audio Module）一起使用的，是由 1 块主板组成。如下图的结构来看，舍弃了 MOST 总线，全部采用以太网 OABR 进行连接，与之前的系统相比，一部分的功能从 Head Unit 上进行了分离，例如 AM，FM，DAB，SDARS，这些功能，模拟电动汽车的声音发生器也做在了里面。 

图 4 信息系统的示意图 

该单元位于中央显示屏背面，内置储存了导航地图数据的 320Gbyte 硬盘（HDD），可从 USB 将音乐数据保存在 HDD 上。 NGU 的控制主板上搭载的主处理器采用了英特尔公司的 Atom，主板上搭载的子处理器是瑞萨的 MPU 以及 100Mbps 的 Ether Net Chip。 

图 5 MGU 的系统图 

我个人觉得，并不是目前 BBA 的很多娱乐信息系统在硬件设计上和 Tesla 有多大的差异化，很多的地方在于软件的系统结构和呈现的方式，在阅读 BBA 在导航、娱乐、仪表和总线系统的内容中，能看到发展到一定阶段以后，为了工程化需求所支出的很多成本。为用户考虑的部分，反而没那么多，就像昨天有位朋友留言说，BMW 做的手势识别用起来感觉自己是个弱智。这套基于用户交互和用户体验出发，然后重构一套软件系统的能力，短期内德系很难从现有的产品工程师里面发掘出来，这个是最大的问题。 

图 6 MGU 系统的主板

小结：周末下载了不少 BBA 三家的导航和信息系统，在硬件的架构选择和未来的发展来看，随着集中算力的流行，未来这种基于类似工控电脑的集中式设计方法还是会重新流行，甚至总布置工程师需要为这些核心计算系统留下足够的空间，所以未来预期这块的硬件迭代和集成会很快，也慢慢为软件开发进行服务，三家都在做汽车级别的 OS，到底出来什么的效果，我们拭目以待

编辑：hfy