01、典型车机配置
车主们有一种说法，车机就是嵌在车里的手机或者平板。这种说法有一定道理，很多车机用的是安卓系统，打开看屏幕上是类似于手机的APP图标。
图 1 华为鸿蒙座舱车机，图片来自网络
但实际上车机并不是拆不下来的手机或者平板，和手机、平板有基本区别。
以下列出一个完整的车机一般有哪些硬件（除了外壳和主板），并且和手机类比。
类型
数量
作用说明（类比手机或者PC）
SOC
如同手机的处理器（如骁龙 8 Gen2），是车机的核心大脑，负责处理各种指令、运行操作系统和应用程序。
eMMC
类似于手机的存储（如 128GB/256GB），用于存储车机的系统文件、应用程序和用户数据。
LPDDR4X
相当于手机的运行内存（RAM），用于临时存储车机运行时的程序和数据，决定了车机的多任务处理能力。
PMIC1
如同手机的电源管理芯片，负责将电池的电压转换为车机各个组件所需的电压，控制充电和放电过程。
PMIC2
类似于手机中的辅助电源管理芯片，为特定组件（如显示屏、音频模块）提供稳定的电源。
MCU
类似于手机中的协处理器（如 Apple 的 M 系列芯片），负责处理特定任务（如传感器数据、低功耗操作），减轻主处理器的负担。
Serializer
类似于手机中的 MIPI serializer，将并行数据转换为串行数据，用于高速数据传输（如显示屏、摄像头信号）。
Deserializer
类似于手机中的 MIPI deserializer，将串行数据转换回并行数据，与 Serializer 配合使用。
AMP
类似于手机中的音频放大器，用于增强音频信号，驱动扬声器发出更大的声音。
DSP+FM/AM
类似于手机中的音频 DSP 和收音机模块，处理音频信号和接收广播电台。
CAN 收发器
车机独有，用于车机与车辆其他电子控制单元（ECU）之间的通信。
LIN 收发器
车机独有，类似于手机中的低速串口通信，用于连接低带宽设备（如传感器、执行器）。
BT/WIFI
类似于手机中的蓝牙 / Wi-Fi 模块，实现无线连接（如连接手机、热点）和数据传输。
Video Decoder
类似于手机中的图像信号处理器（ISP），处理摄像头捕获的视频数据，用于 360 度环视或驾驶员监控系统。
充电管理芯片
类似于手机中的充电 IC，管理外部电源（如车载充电器）对车机电池的充电过程。
SWITCH
类似于网络交换机，用于车机内部设备之间的网络通信（如连接多个摄像头、模块）。
PHY
类似于手机中的以太网 PHY 芯片，提供高速网络连接（如车载以太网）。
A2B
类似于手机中的音频总线，用于车内音频设备之间的高速数据传输（如麦克风、扬声器）。
显示屏
类似于手机的屏幕，用于显示车机的界面、导航地图、多媒体内容等。
仪表
类似于手机的通知栏和状态栏，显示车速、转速、油量等车辆关键信息。
以上是一种可行的真实的座舱车机的配置。但由于厂商众多，不同产品的各种配置会有变化（比如有的车机会有DC/DC，有的没有）。
在车机的屏幕背后，则一般是一个域控形式的金属盒子。
图 2 显示器背后的域控盒子才是真正的车机，图片来自网络
另外，座舱车机和座舱域控如果细究概念，应该是两种硬件。座舱域控和座舱车机都服务于汽车座舱智能化，均需处理人机交互功能并集成多媒体、导航等基础娱乐功能，且依赖高性能芯片和软件系统实现数据处理与功能联动。二者的差异在于，座舱域控是座舱整体控制中枢，功能范围更广，除涵盖车机的影音娱乐、导航等功能外，还包括多屏控制、驾驶员监控、整车联动（如空调、座椅调节）等，采用集中式硬件架构集成高性能芯片与多域控制器，软件支持多系统虚拟化并通过中间件实现跨功能协同，核心价值在于实现座舱功能深度集成与智能化场景联动；而座舱车机属于单一信息娱乐模块，硬件为独立模块（主机 + 显示屏 + 外设），软件单系统运行、功能相对独立，核心价值是提供便捷的娱乐与交互体验。简言之，座舱车机是座舱域控的功能子集，后者通过集成与协同将单一模块升级为智能中枢。
但这种区分说法主要在学术场景下，在工业场景下，车机和座舱域控可能合而为一，就是同一个产品；在消费者场景下，消费者（车主）也有时不区分座舱车机和座舱域控，特别是一些不强调智能座舱高级功能的经济车型中。
所以本文就以车机和座舱域控是同一事物来展开描述。
02、车机硬件的独特性
图 3 车机的分层功能图，图片来自网络
我们仍然以第一节中实际车机产品为例（出于信息安全，对每一类器件，只列出了部分实际型号）：
SOC（系统级芯片） - 比如X9HP - SemiDrive
功能：集成了 CPU、GPU、AI 等多种功能模块，是系统的核心处理器。这里 CPU 性能为 51KDMIPS ，AI 算力达 0.4Tops ，可处理复杂运算、图形渲染及人工智能相关任务。
应用：常用于汽车智能座舱、自动驾驶域控制器等场景，整合多种功能以提升系统集成度和性能。
eMMC（嵌入式多媒体卡）
功能：是一种非易失性存储设备，用于存储系统固件、用户数据等。64GB 的容量可满足设备对数据存储的需求。
应用：广泛应用于移动设备、汽车电子等领域，提供可靠的数据存储解决方案。
LPDDR4X（低功耗双倍数据速率 4 代升级版）
功能：作为随机存取存储器，为系统运行提供高速数据读写支持。6GB 容量可保障多任务处理和程序运行的流畅性。
应用：常见于对功耗和性能有较高要求的设备，如智能手机、汽车信息娱乐系统等。
PMIC1（电源管理集成电路 1） 比如- MPQ2179 - MPS
功能：负责将输入电源转换为系统中各个芯片所需的不同电压，实现电源的分配、转换和管理，保障系统稳定供电。
应用：在各类电子设备中都不可或缺，确保电子元件在合适电压下工作。
PMIC2（电源管理集成电路 2） 比如- MPQ2167 - MPS
功能：与 PMIC1 类似，也是进行电源管理，通过不同的电源转换和调节电路，为系统中特定组件提供精准电源供应。
应用：广泛应用于需要多电源管理的复杂电子系统。
MCU（微控制单元） 比如- FS32K312 - NXP
功能：基于 ARM Cortex-M7 内核，具备数据处理、控制逻辑执行能力，可用于控制和监测系统中特定功能模块。
应用：常用于汽车车身控制、工业自动化控制等场景。
Serializer（串行器）
功能：将并行数据转换为串行数据进行传输，可减少传输线数量，降低信号干扰，提高传输效率。
应用：在高速数据传输场景中应用较多，如汽车摄像头数据传输等。
Deserializer（解串器）
功能：与串行器对应，将接收到的串行数据还原为并行数据，以便后续芯片处理。
应用：与串行器配合使用，常见于需要长距离、高速率数据传输的系统。
AMP（音频功率放大器）比如 - TDA7265 - UTC
功能：将音频信号进行功率放大，驱动扬声器发声，支持 24V 系统功放，可提供足够的功率输出。
应用：用于汽车音响系统、多媒体播放设备等音频输出场景。
DSP+FM/AM（数字信号处理器 + 调频 / 调幅）
功能：DSP 用于对音频等信号进行数字处理，提升音质；FM/AM 功能实现广播信号的接收和解调。
应用：常见于车载收音机、多媒体播放器等设备。
CAN 收发器（控制器局域网收发器）
功能：实现 CAN 总线通信，负责将微控制器的信号转换为 CAN 总线信号进行传输，以及接收总线上的信号并转换给微控制器。
应用：在汽车内部通信网络中广泛应用，用于不同电子控制单元（ECU）之间的数据交换。
LIN 收发器（本地互联网络收发器）
功能：用于 LIN 总线通信，主要用于实现低成本的分布式控制，在汽车传感器和执行器通信中应用较多。
应用：常作为 CAN 总线的补充，用于连接一些对通信速率要求不高的设备。
BT/WIFI（蓝牙 / 无线局域网）
功能：提供蓝牙和 Wi - Fi 无线通信功能，实现设备与外部设备的数据传输、连接，如连接手机传输音频、文件等。
应用：广泛应用于各类智能设备，实现无线连接和数据交互。
Video Decoder（视频解码器）
功能：对视频信号进行解码处理，支持 270/DMS 摄像头视频流的解码，将编码后的视频数据转换为可显示的视频信号。
应用：用于汽车环视系统、驾驶员监控系统（DMS）等视频处理场景。
充电管理芯片比如- TPS2546 - TI
功能：负责管理设备的充电过程，包括检测电池状态、控制充电电流和电压，保障充电安全和效率。
应用：在各类需要充电功能的电子设备中应用，如便携式电子设备、汽车电子设备等。
SWITCH（交换机） 比如- RTL9043 - Realtek
功能：作为3口交换机，用于在设备内部网络中进行数据交换和转发，实现多个设备之间的网络连接和通信。
应用：在需要内部网络组网的电子系统中使用，如汽车内部网络设备连接。
（物理层芯片） - RTL9010 - Realtek
功能：实现物理层的信号处理和传输功能，这里是千兆 PHY，支持高速以太网数据传输。
应用：在以太网通信系统中，作为网络连接的物理层基础设备。
A2B（汽车音频总线）比如- AD2428 - ADI
功能：用于汽车音频和控制数据的传输，可减少线束数量，提高音频传输质量和系统可靠性。
应用：主要应用于汽车音频系统、信息娱乐系统等音频数据传输场景。
显示屏 - 15.6, 1920×1080
功能：用于显示图像、视频、文本等信息，15.6 英寸大小，1920×1080 分辨率可提供清晰的视觉显示效果。
应用：常见于汽车中控显示屏、笔记本电脑等设备。
仪表 - 12.3, 1920×720
功能：用于显示车辆相关信息，如车速、转速、油量等，12.3 英寸，1920×720 分辨率可清晰展示仪表信息。
应用：主要应用于汽车仪表盘，为驾驶员提供车辆状态信息。
从以上信息中可见，除了CAN线LIN线这些比较有车辆数据特色的收发器外，车机还有如下特点：
SWITCH（交换机）：
车机中包含交换机是因为现代汽车采用分布式架构，多个电子模块（如仪表盘、娱乐系统、各类传感器，比如座舱摄像头）需要高效通信，交换机支持多设备间高速、稳定的数据传输，并提供冗余路径提升可靠性。而手机/平板采用集中式架构，所有模块由单一主控芯片管理，通信需求简单，使用低速接口（如I²C、USB）即可满足，无需交换机。此外，手机/平板对成本和空间敏感，而车机对可靠性和性能要求更高，因此车机需要交换机来应对复杂通信需求。
图 4 Realtek的一款交换机芯片，图片来自网络
多个PMIC：
座舱车机需要多个电源管理集成电路（PMIC）的原因在于其复杂的硬件架构和多样化供电需求。车机通常连接多个高功耗模块（如显示屏、处理器、无线通信模块、传感器等），每个模块对电压、电流和时序有不同要求。此外，车机需满足汽车严格的电源稳定性需求（如瞬态响应、EMI抑制），而单个PMIC难以同时满足所有模块的严格规格。相比之下，手机和平板采用高度集成化的SoC设计，所有主要功能模块共享同一套电源管理方案，且对环境温度和电压波动的容忍度较高，因此无需多个PMIC。
此外，还有些车机产品集成了DC/DC，比如下图：
图 5 集成了DC/DC的车机产品，图片来自网络
座舱车机配备DCDC（直流-直流转换器）主要基于以下原因：
1. 电源电压适配：汽车电池通常为12V或24V直流电源，但座舱车机内部的精密电子元件（如芯片、显示屏、传感器等）需更低且稳定的电压（如5V、3.3V）。DCDC可将车载高压转换为适配内部电路的低压，确保各模块安全稳定运行。
2. 电源隔离与抗干扰：汽车电路中存在启动电机、空调等大功率设备，工作时易产生电压波动和电磁干扰。DCDC通过电气隔离功能，减少主电源干扰对车机系统的影响，保障其信号传输和数据处理的稳定性，尤其在复杂驾驶环境下避免功能异常。
3. 高效能与低功耗需求：DCDC转换器效率较高（通常达80%-95%），可在降压过程中减少能量损耗，符合车机系统对低功耗、长续航的要求，尤其在车辆熄火后待机时，降低电池消耗。
4. 多电源管理需求：座舱车机可能同时连接多个外设（如摄像头、麦克风、USB接口等），各设备电源需求不同。DCDC支持多路输出，为不同模块提供独立稳定的电压，简化电源管理架构，提升系统可靠性。
DCDC是座舱车机电源链路的核心组件，通过电压转换、隔离保护和高效供电，保障车机系统的稳定性、安全性和能效表现。
座舱车机是否集成DC/DC取决于其具体应用场景和设计目标。高端车机通常需要内置DC/DC以满足多样化供电需求和提升效率；而低端车机可能通过外部DC/DC或LDO解决供电问题，从而降低成本。
从上面描述可见，除了车机有更严格的物理要求（防水，EMC电磁标准等等）外，车机硬件对比手机或者平板，至少在内部数据交换效率和电源精细控制上，有明显更高的要求：
1、车机内由于多路数据同时流动（各种传感器，CAN，LIN，以太网等等），需要内部交换机来疏导数据流动；而手机和平板不需要。
2、车机内不同器件和不同传感器对电源有不同要求，所以有不同的多套电源控制机制（DC/DC或者PMIC）；另外一个就是出于安全性可靠性，多路电源控制下，即使电源故障，也不会导致车机所有功能都崩溃。手机和平板一般都是单一供电，不会对不同器件有不同的电源控制机制。而且，一般而言，手机和平板的空间也装不下DC/DC。
所以从上可见，即使不谈CAN总线LIN总线的车内数据传输，车机也远远不是在座舱摆一个平板或者手机那么简单。
本节最后，再分析一下PMIC和DC/DC的区别，虽然两者都适用于稳定供电。
一般而言，PMIC比DC/DC体积小而价格贵，所以是空间受限的车机的首选；如果考虑到降低成本，车机在供电上才考虑用DC/DC。
一般而言，PMIC体积小一些。
电源管理集成电路（PMIC ）是高度集成化器件，把多种电源管理功能（如DC/DC转换、LDO 稳压、电池充电管理等 ）集成在一颗芯片内。比如 ADI 公司集成电池充电器或 USB 电源管理器的 PMIC ，以及三星为真无线耳机设计的 MUA01 和 MUB01 电源管理芯片组 ，将多个独立组件整合，极大缩小体积。
DC/DC转换器若为简单分立元件搭建（含电感、电容、开关管等 ），因需多个元件，体积通常较大。但随着技术发展，很多 DC/DC也高度集成化，像 ROHM 开发的车载二次降压 DC/DC转换器 “BD9S 系列” ，有 2mm 见方和 3mm 见方小尺寸产品 ；Murata 的 MY 系列 UltraBK™ 4A/6A DC/DC转换器模块，在 10.5mm x 9.0mm x 2.1mm 小型超薄 LGA 封装中 ，这类集成度高的DC/DC转换器体积可做到很小。
PMIC常用于对空间要求苛刻、需多种电源管理功能协同的设备，如手机、真无线耳机、可穿戴设备等 。这些设备追求小型化，PMIC 高集成度优势凸显，其体积可做到非常小，像 Nexperia 的 NEH71x0 系列 PMIC 采用 4mm x 4mm QFN28 封装 。
DC/DC：在一些大功率、对电源转换效率和稳定性要求高的工业设备、服务器等应用中，DC/DC 转换器（含大型电感、电容等 ）可能体积较大。但在小型化需求高的汽车电子（如车载 ADAS 系统 ）、消费电子领域，也有小体积 DC/DC产品适配。
一般而言，DC/DC价格低一些。
简单分立元件构成的DC/DC转换器，因需多个独立元件，成本分散在各元件上，价格相对较低。例如一些基础的降压型 DC/DC转换器，如 LM2576 - 5.0 ，价格可能在 1 - 2 元左右 。而高度集成化的 DC/DC芯片，把电感、电容等元件集成在芯片内，减少外部元件数量，设计和制造难度高，价格会高些，像汽车用的一些DC/DC芯片，价格可能在几元到几十元不等 。
PMIC 集成多种电源管理功能，高度集成化使其设计、研发和制造复杂。简单功能的 PMIC 价格可能几元，如一些用于消费电子的基本电源管理芯片 ；而功能复杂、应用于汽车等高端领域的 PMIC ，像德州仪器（TI）的 TPS653853 - Q1 ，官方价 18 元，市场常态价 20 多元，在供应紧张时价格则处于高位。
图 6 德州仪器的PMIC芯片，图片来自网络
03、车机操作系统的独特性
除了硬件之外，车机操作系统也不完全相同于手机或平板。
对比维度
座舱车机操作系统
手机操作系统
开发基础
多基于Android/Linux/QNX深度定制
原生Android/iOS/HarmonyOS
安全要求
需兼顾功能安全和信息安全
主要关注信息安全
实时性要求
部分功能需要实时响应
无严格实时性要求
现在主要的车机OS是安卓，鸿蒙，linux和QNX，也有少量的WIN CE。
图 7 车机操作系统系列，图片来自网络
其中，只用于车辆和车机，而不出现在手机和平板中的，是QNX操作系统。
QNX 市场份额超过 50%，通用、奥迪、宝马、保时捷等国际大厂都在使用 QNX。
图 8 QNX示意图，图片来自网络
QNX 作为一款实时操作系统（RTOS），由加拿大公司QNX Software Systems开发（后被黑莓公司收购）。它以高可靠性、实时性和安全性著称，广泛应用于汽车、工业控制、医疗设备、航空航天等对系统稳定性要求极高的领域。
QNX 采用微内核架构，将操作系统核心功能（如进程调度、内存管理、通信机制）与非核心服务（如文件系统、网络协议）分离，确保关键任务能在确定时间内响应，满足实时性要求。适用于汽车电子中需要实时处理的场景，如动力总成控制、ADAS（高级驾驶辅助系统）、车载信息娱乐系统等。
符合多项安全标准：ISO 26262（汽车功能安全）：支持 ASIL-B/D 级安全要求，适用于车载安全关键系统。
QNX架构的优势
内核体积小（仅数万行代码），可裁剪性强，便于适配不同硬件平台。
非核心服务以用户态进程运行，若某一服务故障，不会导致整个系统崩溃，提升了稳定性。
支持多核 CPU 和异构计算架构（如 ARM、x86），可充分利用硬件性能。
内置QNX Hypervisor，支持在单一硬件上同时运行多个操作系统（如 QNX 实时系统与 Android 信息娱乐系统），实现安全隔离与资源分配。
QNX 是车载系统的主流选择之一，可以用在以下方面：
车载信息娱乐系统
提供流畅的图形界面、多媒体播放、导航等功能，支持与手机互联（如 CarPlay、Android Auto）。
代表车型：宝马、奔驰、奥迪、保时捷等品牌的高端车型。
ADAS 与自动驾驶
处理传感器数据（摄像头、雷达、激光雷达），实现实时环境感知和路径规划。
支持自动驾驶算法的实时运行，符合 ISO 26262 安全标准。
车载电子控制单元（ECU）
控制车辆关键部件，如发动机、变速箱、底盘系统等，确保实时性和可靠性。
域控制器
作为中央计算平台，整合多个 ECU 的功能，简化车内电子架构，降低成本。
04、总 结
无论从软件还是硬件看，直接在座舱加一个平板或者手机作为车机，都是不现实的。
随着大模型对车辆行业的渗透，目前新的热潮之一是在车机上部署大语言模型。
AI大模型在智能座舱车机中的部署最直接，具有显著优势：
功能安全等级要求较低：相比智能驾驶域（ASIL-D级），座舱域控制器通常仅需满足ASIL-B级标准，技术门槛和验证成本更低。
用户感知直接性：座舱是人机交互的核心场景，大模型可即时提升语音交互、娱乐推荐等高频功能体验，形成差异化卖点。
硬件适配性：现有座舱芯片（如高通8295）算力已达 30TOPS以上（当然，不是每一型车机都用得起），可支持百亿参数模型的端侧部署。
我们用以下图示来表示AI大模型在智能座舱车机中部署的层次关系。
图 9 AI大模型在智能座舱车机中部署的层次关系
在这一新的背景下，充分了解车机的硬件配置和操作系统，可以正确评估在车机上部署大语言模型的方案是否可行，包括模型选型，模型裁剪和模型量化，模型格式文件选择，推理工具等等。
来源：汽车电子与软件
作者：直观解
