联想与文远知行L4级自动驾驶域控制器拆解,L2/L4差别在哪?

文远知行无人出租车

图片来源：文远知行

早在2023年底，联想和文远知行以及英伟达就在紧密合作，将Thor-X搬上L4级无人出租车，2024年7月便完成了域控制器AD1的开发，联想和中国台湾仁宝合资的合肥联宝负责贴片生产，整板1.6万个点位，近万元件，3900个BGA植球，难度远超L2级域控制器。特斯拉HW4不过7千个点位左右，近五千元件。

AD1智能驾驶域控制器

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AD1是联想针对L4级无人驾驶行业所设计研发的，并在全球范围内首款采用全车规元器件的智能驾驶域控制器。其产品性能和研发进度遥遥领先——全球首次搭载NVIDIA DRIVE AGX Thor-X平台，比任何厂家都提前两年，拥有2000TOPS超高AI算力与集成效率，基于SPECrate 2017评估的CPU算力值达到174分，同时，叠加适配联想自研AI中间件UltraBoost。

AD1共获得5 项已实审发明专利：包括①一种异构系统动态调用不同芯片处理器的方法、②一种车载中央计算单元快装结构设计、③一种多时间域的时间同步方法及系统、④一种基于VLAN/ARP的复杂车载系统以太网EMC测试方案以及⑤一种应用于高热流密度芯片的液冷板。

同时，通过域控制器电源冗余解决方法等实用新型专利，形成从硬件架构到系统安全的立体化专利矩阵。

首先要分清联想用的Thor-X和极氪、理想、智己上的Thor-U的区别。

整理：北京水清木华研究中心

Thor-X比Thor-U强很多，英伟达的Jetson AGX Thor T5000用的也是Thor-X。

Thor-X的型号是TA1090-SA，有些早期Thor-X会标明CUSTSAMPLE，这是为联想订做的样品。

Thor-U的型号TA1080SA，ENG代表工程版。

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笔者添加了元件标注。AD1考虑多种冗余策略：在供电上，AD1采用双独立备份供电，在一路电源失效情况下，另一路电源仍可以保证域控正常工作；在传感器接入上，除了给摄像头独立供电以外，不同Thor SoC间摄像头可相互接入，在一个Thor SoC失效情况下，仍能保证一定功能的运行。这些不是L2/L4的主要区别，不少L2系统也有冗余。

控制器一侧接口，可以看到有12个以太网接口。联想还使用了4片英飞凌的以太网物理层芯片，要知道88Q5192有12个端口已经集成了物理层芯片，这相当奢侈。推测用了4个激光雷达，盲区感知模块可能是固态补盲激光雷达，有4-6个，毫米波雷达估计有1-3个。

控制器另一侧接口，可以看到这一侧最多能接多达24个摄像头，当然如果分辨率高就接不了这么多。摄像头估计有10个，估计800万像素有2-5个，每个800万像素要占至少2个lane。从解串行芯片放置的方式看，应该是德州仪器的解串行芯片，ADI的通常都要求非水平放置，解串行芯片的数量大致是5-6个。推测800万像素五个，300或400万像素四个，一个车内的300万到400万像素摄像头。

L2/L4最大区别是对速度的追求，联想这个AD1大量使用PCIe而非L2系统常用的以太网。首先是两个Thor-X的连接，使用了88Q5192这款英飞凌（前Marvell车载事业部）端口数最多的以太网交换机。

88Q5192内部框架图

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88Q5192的内部框架图见上，拥有多达16个端口，包含两个PCIe端口，这让88Q5192等同于一个微型PCIe交换机，AD1使用了两个88Q5192，等于是一个4口的PCIe交换机。

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PCIe速率表，大写的B是小写b的8倍，虽然88Q5192是2010年的PCIe 三代标准，但仍比目前最先进的以太网交换机要快数倍，最低也有16Gb/s的速率，而通常SoC、外设以及以太网交换机都不超过5Gb/s。

因为使用了PCIe，所以关键的存储器件换成了SSD，L2级自动驾驶则全部是UFS，这也是第一次在汽车领域使用SSD，联想使用了美光的车规级SSD，即4150AT。

4150AT系列有4款，联想选择了900GB那款，目前车载领域最多也就是256GB/s。其随机读出速度是600K IOPS，也就是2457MB/s，随机写入速度是100K IOPS，即409MB/s，而目前车载领域最先进是UFS3.1，随机读出速度大约63-68K IOPS，远低于SSD。峰值读出速度，4 lane PCIe的SSD是3600MB/s，UFS3.1是2100MB/s。

LPDDR倒是与L2系统一样，也是比较常见的D8DPJ，这是一款16GB的LPDDR5X，8533Mbps，联想用了8片，L2系统一般2-3片足够。

定位系统是两片北云科技的M2模组，性能远超L2系统，也远超特斯拉的HW4.0。

北云科技M2模组性能

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特斯拉自然也是知道定位的重要性，HW3.0使用了u-blox的M8L做GPS定位，没有单独外置的IMU，定位精度与一千元的手机差不多。HW4.0的定位系统相比HW3.0可谓相当豪华，GNSS前端是意法半导体的STA5635A，价格约3-4美元，信号接收处理是意法半导体的STA8100GA，价格约7.2美元，IMU是意法半导体的ASM330LHH，价格是5.9美元。但和北云科技M2还是差得很多，特斯拉的HW4.0定位精度大约0.1-0.44米，北云科技M2在RTK加持下可以做到0.01米。

AD1域控制器下部局部