福特在2020年推出新一代車機系統SYNC4。第一個搭載SYNC4的是福特的純電版野馬MUSTANG MACH-E。

福特純電版野馬座艙，采用10.2英寸儀表，15.5英寸豎屏。和特斯拉Model 3類似，大屏也是劃分為兩部分，分辨率可能也是1920*1200。 未來福特絕大部分車型都會搭載SYNC4系統，極少數低端車使用三星蘇州哈曼的CTR系統。SYNC4有三個尺寸，分別是8、12和15.5英寸，其中12和15.5英寸將會采用豎屏。

2021版福特暢銷車型F-150標配搭載SYNC4的8英寸橫屏，可選裝12英寸豎屏，儀表則為12.4英寸全液晶儀表，液晶儀表由偉世通提供。 SYNC 4系統首次實現車機與智能手機的無線互聯，支持蘋果 CarPlay和Android Auto。通過SYNC AppLink功能，Waze、Ford + Alexa等應用也可以與車機無線連接，并且可以直接在智能手機上對各種車輛功能（如燈光、空調、收音機等）進行控制。結合車內的手機無線充電板，讓你徹底擺脫凌亂的數據連接線。 SYNC 4將標配云平臺連接功能，云端大數據將與SYNC 4的計算能力結合。通過與云端數據連接，導航功能可以實時更新當前路況；同時，基于云的語音處理功能將使SYNC 4更加智能地理解語音語義，結合大數據為駕駛者提供合理建議。

同時SYNC 4還保留本地數據處理能力，即使在信號較差的偏遠地區，依然可以保障流暢智能的使用體驗。此外，SYNC 4能不斷學習駕駛者的偏好，并基于使用習慣來提供建議。 SYNC 4首次搭載了全新的數字車主手冊，支持直接搜索數據庫，消費者無需翻閱數十頁內容，就可以更加容易地查找到車輛功能的詳細信息。還可以通過附帶的視頻學習相關功能，更好更迅速地了解產品特性。SYNC 4搭載的車內音頻娛樂平臺SiriusXM with 360L將為駕駛者提供豐富的娛樂資源。SYNC4也支持OTA。 為降低成本，也為了更好優化軟件，SYNC4由福特內部完成設計，交給代工大廠偉創力制造，這和國內吉利有些類似，在內部完成設計。SYNC4分G和GL兩個版本，GL版本略低。2018年設計，2019年9月基本完成。而上一代SYNC3主要是日本松下和歌樂（已被佛吉亞收購）生產的。順便提一下，福特的T-Box或者說TCU也開始自己內部完成設計，生產交給偉世通。

SYNC4體積相對其他車機系統要小得多。

車機最大厚度為33.95毫米，最小厚度僅23.1毫米，有些車機如下一代雷克薩斯（瑞薩H3系統）和本田（高通820A系統）厚度都近100毫米。

SYNC4的爆炸圖

1為鋁合金外殼，使用最常見的A380鑄造鋁合金。2為WIFI天線罩，3為藍牙天線罩，都采用沙特SABIC提供的LEXAN，實際就是聚碳酸酯。4為PCB板，5為后殼，采用SAE J403低碳鋼。6為11個鋼鋅合金螺絲。7/8/9都是認證標簽。

SYNC4連接很簡潔，一個HSD顯示屏，一個以太網，一個USB，一個CAN與供電主接口，還有一個視頻輸入在圖上沒有標示出來。還留了一個視頻輸出接口的位置。

電路板正面如上圖，視頻I/O方面預留了一定的空間。

電路板背面如上圖

SYNC4是福特與NXP聯合設計，使用了NXP全套芯片，主芯片為i.mx8QM，電源管理為PF8100，以太網交換機為SJA1105，這是一個5口的AVB/TSN以太網交換機。以太網物理層為TJA1102S。MCU是NXP的MPC5748G，具備ASIL-D級安全。 存儲方面，可能使用了美光的4GB DRAM和三星的32GB EMMC。音頻部分獨立，由偉世通完成，稱之為AHB，并不在車機內，而是在車尾箱內，負責AM/FM/DAB收音，同時接收SiriusXM 的網絡收音，還可以為電動車制造引擎模擬音頻，AHB通過以太網與車機相連，音頻功率放大也在AHB內。

圖中的SilverBox加AVB網關就是AHB。標配是4通道音頻， Mercury是NXP的收音與音頻處理部分，包含了FM/DAB/HD，有多標準軟件定義無線電和收音調諧。BAP3為NXP的D類音頻功率放大，可擴展為10路音頻放大。

i.MX8QM采用硬件分區設計，可以一機雙屏，不采用昂貴且復雜的軟件虛擬機技術，同時帶動中控和儀表。

Hardware Partition 中文叫硬件分區或者硬件隔離。基于 NXP i.MX8QM 的 Hardware Partition 功能將 Resource, Memory, Pad 等硬件資源通過硬件分區的方式進行劃分和管理。硬件資源的所屬分區擁有對該資源的訪問和管理權限，其他分區不能對該資源進行操作。通過 Hardware Partition 功能強化了 i.MX8QM 對硬件資源的管理，通過硬件分區的方式對資源進行管理，簡化了資源從屬和管理問題，方便了軟件開發。 基于 NXP i.MX8QM 的Hardware 功能可用于雙系統的開發。i.MX8QM 是一款多核芯片，包括了 4x A53, 2x A72, 2x M4 等核心，通過創建兩個系統的硬件分區，將不同的硬件資源劃分到這兩個分區，并分別將 A53 和 A72 core 劃分到這兩個系統分區，最終可實現兩個分區上的 CPU 分別獨立運行一套操作系統。NXP i.MX8QM 芯片多用于汽車產業，通過其 Hardware Partition 功能實現的雙系統( A53 運行 Linux ，A72 運行 Android )可用于儀表和中控娛樂系統。

SCU 子系統在 i.MX8 以及i.MX8X系列起著中央控制功能的角色，此子系統主要由一個內含 256 KB TCM 的 Cortex-M4 所組成，另外還包含一些專屬周邊以及對外溝通的外設。這個 M4 并不開放讓一般 User 使用，只提供給平臺做系統內部的控制使用，所以子系統內的各種資源都不能被其他核心使用。

硬件分區具有以下特征，所有分區：

可以在啟動時創建和銷毀，并在運行時動態創建

具有層次關系，每個分區都有一個父級( SCFW 無父級，分區號 0 )

分區內包含的資源：Resource（master and peripheral), Pad 和Memory

默認情況下，僅限于訪問其擁有的資源

可以引導，復位和關閉電源

具有電源狀態；可以轉換到其他電源狀態

具有看門狗定時器，RTC 警報和系統計數器警報

資源代表 SOC 中的 IP 塊。它們可以是主機，外圍設備或兩者。資源始終擁有一個（只有一個）分區。資源的訪問控制包括兩個主要機制：

API 訪問權限 - SCFW API 函數使用諸如調用分區和資源參數之類的信息來確定是否可以對資源執行操作。資源的所有權以及擁有分區和調用分區的層次關系用于確定操作是否得到授權。

硬件保護 - SCFW 對基礎保護硬件（在 i.MX8 中為 XRDC2 ）進行編程，以控制哪些主機可以訪問哪些外圍設備。維護每個資源的訪問權限，所有者可以為每個訪問分區設置訪問權限。

默認情況下，只有同一個分區中的主機能訪問同一分區中的外圍設備。資源可以由所有者分配或移動到另一個分區(分配者分區將不再擁有這個資源)。主資源可以設置安全性，特權， SMMU 繞過和 streamID （SID）。外圍資源可以設置訪問權限。僅當擁有主資源的分區安全時，才能設置主資源的安全狀態。 目前SYNC4應該還沒有采用這種硬件分區的方法，不過從電路板預留的空位和接線端子預留的空位看，未來SYNC4有可能采用這種方法，硬件分區能夠大幅度降低成本，軟件開發難度也比虛擬機要低得多，缺點是資源的利用效率有點低，兩個A72可能不夠用。

原文標題：福特新一代車機系統SYNC4拆解：NXP是大贏家

文章出處：【微信公眾號：佐思汽車研究】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。

責任編輯：haq