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在智能网联汽车的技术体系中，自动驾驶域控制器是实现 “车辆智能化” 的核心硬件载体，堪称汽车的 “中央算力中枢”。

它通过整合多类型传感器数据、路径规划运算逻辑及车辆控制接口，构建起 “感知 - 决策 - 执行” 一体化的控制闭环，是 L2 级及以上自动驾驶技术从理论落地到实际应用的关键支撑部件。

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自动驾驶域控制器外观结构

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接插件组成

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自动驾驶域控制器硬件架构深度分析

基于高通SA8650自动驾驶域控制器系统框图

高通SA8650核心模组

高通 SA8650 核心模组的硬件构成以主 SoC 芯片为核心，搭配电源管理芯片与存储芯片，三者协同实现算力输出、电力调控与数据存储功能，具体组成如下：

• SA8650P/SRV1H SoC 芯片：作为模组的 “算力核心”，集成了 CPU、GPU、Tensor 处理器等多个关键功能模块，是支撑自动驾驶复杂运算任务的核心部件。

• 电源管理 IC 组件：包含 4 颗 PMM8650AU 电源管理 IC 与 1 颗第三方 ASIL-D 级电源管理 IC，可根据模组内各芯片的功耗需求，实现精准的电力分配与动态调控，保障系统稳定运行。

• SDRAM 存储芯片：搭载 3 颗 315 球封装的 LPDDR5 SDRAM，具备高速数据读写能力，为 SoC 芯片的多任务并行运算提供临时数据存储支撑，避免因存储速率不足导致的算力损耗。

核心架构与功能模块说明

• CPU 单元：采用高通 ®Kryo™第六代 CPU，基于 Arm v8.2 Cortex 架构打造，具备多核心并行运算能力，可高效处理路径规划、传感器数据预处理等通用计算任务，为自动驾驶决策提供基础算力支持。

• GPU 单元：高通 ®Adreno™ 663 GPU 不仅拥有高图形处理性能与低功耗优势，还支持安全级通用（GP）GPU 计算，在车载中控屏显示渲染、基于视觉的环境 3D 建模等场景中发挥关键作用，提升驾驶舱交互体验与环境感知精度。

• Tensor 处理器：高通 ®Hexagon™ Tensor 处理器集成了高通 Hexagon DSP、4 颗高通 Hexagon Vector eXtensions（HVX）处理器及 2 颗高通 Hexagon Matrix eXtension（HMX）协处理器，专为高性能机器学习任务设计。在自动驾驶场景中，可快速完成车辆、行人、交通标志等目标的识别与分类，提升 AI 感知效率。

• ISP 图像处理器：高通 Spectra™ ISP 690 图像信号处理引擎可对车载摄像头采集的原始图像进行降噪、白平衡调整、动态范围优化等处理，显著提升图像清晰度与色彩还原度，为视觉感知模块提供高质量的图像数据支撑。

• 视频编解码模块：Adreno 765 VPU 具备超高清视频编码与解码能力，可实现车辆周边环境视频的压缩存储（便于后续故障回溯），同时能快速解码导航地图、娱乐视频等内容，满足驾驶舱多屏幕的视频显示需求。

• DPU 显示处理模块：Adreno DPU 1199 支持超高清多屏独立显示控制，可同时驱动车载中控屏、仪表盘、后排娱乐屏等多个显示设备，并确保各屏幕内容的同步性与画质稳定性，适配智能驾驶舱的多交互场景。

安全岛子系统设计

该系统配备专用安全岛（SAIL）子系统，内置 4 颗 Cortex-R52 CPU，每两颗 CPU 可配置为锁步模式或分离模式。

锁步模式下，两颗 CPU 同步执行相同指令并对比结果，确保指令执行的准确性；分离模式下可分别处理不同安全任务，主要负责紧急制动信号处理、故障诊断等安全关键任务，为系统提供安全冗余保障。

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MCU模块

S32K342HMS 核心参数

• 内核与运算性能：采用 32 位 ARM Cortex-M7 内核，具备 Lockstep 锁步模式支持能力，主频可在 120-240 MHz 区间灵活调整，搭配单精度浮点运算单元（FPU），可满足自动驾驶场景中实时控制与复杂算法运算需求。

• 内存配置方案：提供 1-2MB 具备 ECC 校验功能的闪存（用于存储固件与关键数据，ECC 校验可避免数据存储错误），以及 512KB-8MB 的 SRAM（用于临时数据存储），兼顾数据存储的可靠性与高速性。

• 功能安全等级：严格符合 ISO 26262 功能安全标准，安全等级最高可达 ASIL D 级，适用于底盘控制、动力系统监控等对安全性要求极高的汽车应用场景。

• 硬件安全引擎（HSE）：集成 HSE 硬件安全模块，支持 AES-128/192/256、RSA 及 ECC 等主流加密算法，可实现安全启动（防止固件被篡改）、密钥安全存储及侧通道攻击防护，保障芯片数据安全。

芯片外设详细特征

芯片架构设计：

• 内核：ARM Cortex-M7 架构，支持双发射（dual-issue）技术，可同时执行两条指令，搭配硬浮点单元（FPU）与双精度浮点运算能力，提升复杂运算效率；

• 主频：最高主频可达 150 MHz，可根据任务需求动态调整，平衡运算性能与功耗。

芯片存储配置：

• Flash：最大支持 4MB 容量，且可扩展外部存储，满足大容量固件与数据存储需求；

• RAM：配备 512KB 高速 RAM，数据读写速率快，适配实时控制场景的临时数据存储需求。

芯片缓存设计：

• L1 缓存：总容量 64KB，分为 32KB 指令缓存与 32KB 数据缓存，减少 CPU 访问内存的延迟；

• L2 缓存：128KB 容量，支持高速数据访问，进一步提升 CPU 运算效率。

通信接口类型：

• CAN 接口：最多支持 6 路 CAN，兼容 CAN 2.0 与 CAN FD 协议，可连接底盘线控系统、车身电子设备；

• UART 接口：最多配备 5 个 UART 控制器，支持异步串行通信，适用于调试、数据传输等场景；

• SPI 接口：最多支持 3 个 SPI 控制器，具备高速同步数据传输能力，可连接外部存储、传感器；

• I2C 接口：最多配备 3 个 I2C 控制器，支持多主从设备通信，适用于连接低速率传感器（如温湿度传感器）；

• LIN 接口：兼容 LIN 2.2 协议，适用于汽车低成本辅助通信场景（如车窗控制、座椅调节）；

• 以太网接口：1 个千兆以太网控制器，支持硬件时间戳与 TCP/IP 协议栈，可实现高速数据传输（如高清视频、大容量日志）；

• USB 接口：2 个 USB 2.0 高速设备接口，可连接外部存储设备、调试工具；

• SDIO 接口：支持 SD/SDHC/SDXC 存储卡接入，扩展存储容量。

定时器模块：

• PWM 模块：6 个 16 位 PWM 输出通道，可用于电机转速控制、灯光亮度调节等场景；

• 通用定时器：多个 32 位定时器，包含 FlexTimer（灵活定时器）与看门狗定时器（Watchdog Timer），FlexTimer 可实现复杂定时逻辑，看门狗定时器可在系统故障时触发复位；

• RTC 模块：具备实时时钟功能，可记录时间信息，适用于日志时间戳、定时唤醒等场景。

模拟外设配置：

• ADC 模块：12 位分辨率 ADC，最多支持 32 个采样通道，可采集电压、电流等模拟信号（如电池电压、电机电流）；

• DAC 模块：12 位分辨率 DAC 输出，可生成精密模拟信号，适用于传感器校准、模拟量控制；

• 比较器：具备可编程阈值功能的模拟比较器，可实现电平检测（如过压、欠压检测）与触发控制。

安全防护能力：

• 硬件加密：支持 AES、SHA-2 等加密算法，可对传输数据与存储数据进行加密，适用于车联网、汽车控制等高安全需求场景；

• 安全启动（Secure Boot）：通过固件签名验证机制，确保只有经过授权的固件才能运行，防止恶意固件注入；

• 真随机数生成器（TRNG）：生成高随机性的随机数，用于加密密钥生成、安全认证等场景，提升安全防护等级。

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交换机模块-RTL9068AB

RTL9068AB 搭载的 1000 Base-T1 接口严格遵循 IEEE 802.3bP 标准规范，传输速率可达 1000 Mb/s，采用双绞线（T1）实现全双工通信。

该芯片支持的传输距离至少 15 米，能提供充足的带宽资源，且可与车载交换机、数据中心实现无缝连接，便于构建多节点设备互联互通的网络拓扑结构。

此外，RTL9068AB 还具备低电磁辐射、高 RF 抗干扰能力及长距离通信优势，能适配汽车内部复杂的电磁环境，保障数据传输稳定性。

RTL9068 交换机核心特性：

• 多吉比特接口支持：兼容 PCIE3.0、2.5G SGMII 及 5G 堆叠 USXGMII 接口，可满足不同速率的设备连接需求；
• 行业标准兼容性：交换机功能特性符合开放标准 TC11，确保与其他符合该标准的设备互联互通；
• 低功耗控制：支持开放标准 TC10 规定的唤醒与睡眠功能，非工作状态下可进入低功耗模式，降低整车能耗；
• 数据缓存能力：配备 256KB 帧缓冲区，可暂存待传输数据，避免因数据拥堵导致的传输延迟；
• 安全防护机制：集成防火墙、虚拟局域网（VLAN）、安全启动及认证功能，防止非法设备接入与数据泄露；
• 低功耗设计：功耗仅为 2.66W，在保障性能的同时，减少能源消耗；
• 音视频传输优化：支持音频视频桥接（AVB）标准，包括 AS、Qav 及 Qat，确保音视频数据同步传输；
• 实时性保障：支持时间敏感网络（TSN）技术，可优先传输实时性要求高的数据（如控制指令），满足自动驾驶的实时控制需求。

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CAN通信模块

CAN 通信模块采用 NXP 的 TJA1145 与 TJA1044 两款高速 CAN 收发器，二者在功能上形成互补，分别适配不同的 CAN 通信场景，确保车辆内部 CAN 网络的稳定运行。

TJA1145 高速 CAN 收发器

NXP TJA1145 是专为汽车电子领域设计的高速 CAN 收发器，具备高兼容性、低功耗及高可靠性特点。

TJA1044 高速 CAN 收发器

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系统电源模块

LM25143-Q1 同步降压控制器

LM25143-Q1 是一款 42V 高耐压同步降压直流 / 直流控制器，主要面向高电流单路或双路输出场景（如自动驾驶域控制器的核心供电）。

典型设计电路：

MPQ8875AGVE 同步升降压变换器

MPQ8875A 是一款 36V 高耐压单片同步升降压 DC/DC 变换器，输入电压范围宽达 2.2V 至 36V，适用于汽车与工业领域的多场景供电需求（如自动驾驶域控制器的辅助供电）。

特性和优势：

典型应用电路：

MPQ4314 同步降压变换器

MPQ4314 是一款开关频率可调的同步降压开关变换器，内部集成上管（HS-FET）与下管（LS-FET）功率 MOSFET，无需外接功率管，可提供高达 4A 的高效输出电流（IOUT）；采用电流模式控制，具备快速环路响应能力，可快速应对负载变化，确保输出电压稳定。

特性：

典型应用电路：

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GMSL解串芯片

解串器 - MAX96722

MAX96722 是一款专为汽车场景设计的高性能 GMSL（Gigabit Multimedia Serial Link）串行器芯片，核心功能是将并行传输的摄像头数据或其他多媒体数据转换为高速串行数据流，再通过同轴电缆或屏蔽双绞线（STP）实现长距离传输。这种串并转换设计不仅大幅提升了数据传输带宽，还增强了抗电磁干扰（EMI）能力，可有效抵御汽车内部复杂的电磁环境干扰，确保数据传输稳定。

解串器 - MAX96712

可将 GMSL2/GMSL1 协议的串行输入信号转换为 MIPI CSI-2 协议的 D-PHY/C-PHY 接口输出，实现不同接口标准间的数据格式兼容；在进行正向视频数据传输的同时，支持每个链路双向传输控制通道数据（如摄像头控制指令、状态反馈），提升数据传输效率。

串行器 - MAX96755

MAX96755 是由美信集成（Maxim Integrated，现已被亚德诺半导体 ADI 收购）推出的高性能 GMSL 串行器芯片，专为汽车级高速多媒体数据传输设计。

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GPS 模块：芯星通 UM670A 定位方案

采用 UFirebird II 架构，支持 96 通道并行接收，可同时捕获多系统卫星信号，提升定位精度与稳定性。