而 MCU2 的背面更为重要，其核心是一颗 Intel Atom A3950 芯片，搭配总计 4GB 的Micron 内存和同样是 Micron 提供的 64GB eMMC 存储芯片。此外还有 LG Innotek 提供的WiFi/蓝牙模块等。
在座舱平台上，特斯拉基于开源免费的 Linux 操作系统开发了其自有的车机操作系统，由于 Linux 操作系统生态不如 Android 生态丰富，特斯拉需要自己进行一部分主流软件的开发或适配。 座舱域的重要作用就是信息娱乐，MCU2 在这一方面表现尚显不足。伴随 A3950 芯片低价的是其性能有限，据车东西测试称，在 MCU2 上启动腾讯视频或 bilibili 的时间都超过了 20 秒，且地图放大缩小经常卡顿。卡顿的原因是多方面的，一方面 A3950 本身算力有限，集成显卡 HD505 性能也比较弱，处理器测评网站 NotebookCheck 对英特尔 HD 505的评价是，截至 2016 年的游戏，即使是在最低画质设置下，也很少能流畅运行。 另一方面，速度较慢、寿命较短的eMMC（embedded MultiMedia Card）闪存也会拖累系统性能。eMMC 相对机械硬盘具备速度和抗震优势，但擦写寿命可能只有数百次，随着使用次数增多，坏块数量增加，eMMC 的性能将逐渐恶化，在使用周期较长的汽车上这一弊端可能会得到进一步放大，导致读写速度慢，使用卡顿，2021 年年初，特斯拉召回初代 MCU eMMC 可以佐证这一点。综合来看，特斯拉 MCU2 相比同时期采用高通 820A 的车机，属于偏弱的水平。 但特斯拉作为一家重视车辆智能水平的企业，并不会坐视落后的局面一直保持下去。2021 年发布的所有新款车型都换装 AMD CPU（zen+架构）和独立显卡（RDNA2 架构），GPU 算力提升超过 50 倍，存储也从 eMMC 换成了 SSD，读写性能和寿命都得到大幅改善。整体来看，相比 MCU2，MCU3 性能获得明显提升，提升幅度比第一代到第二代的跨度更大。
最新一代的特斯拉 MCU 配置已经与当前最新一代的主流游戏主机较为接近，尤其是GPU 算力方面不输索尼 PS5 和微软 Xbox Series X。
提升的配置也让使用体验得到大幅提升。根据车东西的测试，MCU3 加载 bilibili 的时间缩短到 9 秒，浏览器启动时间为 4 秒，地图也能够流畅操作，虽然相比手机加载速度仍然不够，但已经有明显改善。另外 MCU3 的庞大算力让其能够运行大型游戏，比如 2021年 6 月新款特斯拉 model S 交付仪式上，特斯拉工作人员就现场展示了用手柄和车机玩赛博朋克 2077。而且特斯拉官网上，汽车内部渲染图中，车机屏幕上显示的是巫师 3。这两个案例已经说明，MCU3 能够充分支持 3A 游戏，使用体验一定程度上已经可以与 PC 或游戏主机相比较。 从特斯拉车机与游戏的不断靠拢我们可以看到未来座舱域的发展第一个方向，即继续推进大算力与强生态。目前除特斯拉采用x86座舱芯片外，其他车企采用ARM体系较多，但同样呈现出算力快速增长的趋势，这一点从主流的高通 820A到8155，乃至下一代的8295都能够得到明显体现。高通下一代座舱芯片8295性能基本与笔记本电脑所用的8cx相同。可以看到无论是特斯拉用的 AMD芯片还是其他车企用的高通芯片，目前趋势都是从嵌入式的算力水平向 PC的算力水平靠拢，未来也有可能进一步超越PC算力。
而且高算力让座舱控制器能够利用现有的软件生态。特斯拉选用x86，基于Linux开发操作系统，利用现有的PC游戏平台，其他厂商更多利用现有的ARM-Android移动生态。这一方向发展到一定阶段后，可能会给车企带来商业模式的改变，汽车将成为流量入口，车企可以凭借车载的应用商店等渠道获得大量软件收入，并且大幅提高毛利率。 座舱域控制器的第二个发展方向则是可能与自动驾驶控制器的融合。首先，当前座舱控制器的算力普遍出现了过剩，剩余的算力完全可以用于满足一些驾驶类的应用，例如自动泊车辅助等。 其次，一些自动驾驶功能尤其是泊车相关功能需要较多人机交互，这正是座舱控制器的强项。而且，座舱控制器与自动驾驶控制器的融合还能够带来一定的资源复用和成本节约，停车期间可以将主要算力用于进行游戏娱乐，行驶期间则将算力用于保障自动驾驶功能，而且这种资源节约能够让汽车少一个域控制器，按照MCU3的价格，或许能够为每台车节约上百美元的成本。目前已经出现了相当多二者融合的迹象，比如博世、电装等主流供应商纷纷在座舱域控制器中集成ADAS功能，未来这一趋势有望普及。
电控域：IGBT宏图大展，SiC锋芒初露 IGBT：汽车电力系统中的“CPU”，广泛受益于电气化浪潮 IGBT相当于电力电子领域的“CPU”，属于功率器件门槛最高的赛道之一。功率半导体又称为电力电子器件，是电力电子装置实现电能转换、电路控制的核心器件，按集成度可分为功率 IC、功率模块和功率分立器件三大类，其中功率器件又包括二极管、晶闸管、MOSFET 和 IGBT 等。 应用场景的增量扩张使得汽车领域成为市场规模最大，增长速度最快的 IGBT 应用领域。根据集邦咨询数据，新能源汽车（含充电桩）是 IGBT 最主要的应用领域，其占比达31%。IGBT 在汽车中主要用于三个领域，分别是电机驱动的主逆变器、充电相关的车载充电器（OBC）与直流电压转换器（DC/DC）、完成辅助应用的模块。 1）主逆变器：主逆变器是电动车上最大的 IGBT 应用场景，其功能是将电池输出的大功率直流电流转换成交流电流，从而驱动电机的运行。除 IGBT 外，SiC MOSFET 也能完成主逆变器中的转换需求。 2）车载充电器（OBC）与直流电压转换器（DC/DC）：车载充电器搭配外界的充电桩，共同完成车辆电池的充电工作，因此 OBC 内的功率器件需要完成交-直流转换和高低压变换工作。DC/DC 转换器则是将电池输出的高压电（400-500V）转换成多媒体、空调、车灯能够使用的低压电（12-48V），常用到的功率半导体为 IGBT 与 MOSFET。 3）辅助模块：汽车配备大量的辅助模块（如：车载空调、天窗驱动、车窗升降、油泵等），其同样需要功率半导体完成小功率的直流/交流逆变。这些模块工作电压不高，单价也相对较低，主要用到的功率半导体为 IGBT 与 IPM。
以逆变器为例，Model S 的动力总成有两种，分别为 Large Drive Unit（LDU）和 Small Drive Unit（SDU），前者装配在“单电机后驱版本”中的后驱、“双电机高性能四驱版本”中的后驱，后者装配在“双电机四驱版本”中的前后驱、“双电机高性能四驱版本”中的前驱。
LDU 尺寸较大，输出功率也较大，内部的逆变器包含 84 个 IGBT。LDU 的逆变器呈现三棱镜构造，每个半桥位于三棱镜的每个面上，每个半桥的 PCB 驱动板（三角形）位于三棱镜的顶部，电池流出的高压直流电由顶部输入，逆变后的高压交流电由底部输出。
Model S（单电机版本）全车共有 96个IGBT，其中有 84个IGBT 位于逆变器中，为其三相感应电机供电，84个IGBT 的型号为英飞凌的 IKW75N60T。若以每个 IGBT 5美元计算，Model S 逆变器所使用的 IGBT 价格约为 420 美元。
而 SDU 的形态更小，内部结构也更为紧凑，内部逆变器含 36 个 IGBT。根据01芯闻拆解，SDU 中的IGBT为单管IGBT，型号为英飞凌的 AUIRGPS4067D1，总用量为 36片。IGBT 单管的布局也有较大变化，IGBT 单管背靠背固定在散热器中，组成类似三明治的结构，充分利用内部空间。同时，SDU 内部 IGBT 的管脚也无需折弯，降低失效概率。相比 LDU，SDU 的出现体现出特斯拉对 IGBT 更高的关注度与要求，其机械、电学、成本、空间等指标均有明显提升。 SiC：Model 3 开创应用先河，与 IGBT 各有千秋 与 IGBT 类似，SiC 同样具有高电压额定值、高电流额定值以及低导通和开关损耗等特点，因此非常适合大功率应用。SiC 的工作频率可达 100kHz 以上，耐压可达 20kV，这些性能都优于传统的硅器件。其于上世纪 70 年代开始研发，2010 年 SiC MOSFET 开始商用，但目前并未大规模推广。
Model 3 为第一款采用全 SiC 功率模块电机控制器的纯电动汽车，开创 SiC 应用的先河。基于 IGBT 的诸多优势，在 Model 3 问世之前，世面上的新能源车均采用 IGBT 方案。而 Model 3 利用 SiC 模块替换 IGBT 模块，这一里程碑式的创新大大加速了 SiC 等宽禁带半导体在汽车领域的推广与应用。根据SystemPlus consulting 拆解报告，Model 3 的主逆变器上共有 24 个 SiC 模块，每个模块包含 2 颗 SiC 裸晶（Die），共 48 颗 SiC MOSFET。
Model 3 所用的 SiC 型号为意法半导体的 ST GK026。在相同功率等级下，这款 SiC模块采用激光焊接将 SiC MOSFET、输入母排和输出三相铜进行连接，封装尺寸也明显小于硅模块，并且开关损耗降低 75%。采用 SiC 模块替代 IGBT 模块，其系统效率可以提高5%左右，芯片数量及总面积也均有所减少。如果仍采用 Model X 的 IGBT，则需要 54-60颗 IGBT。
24 个模组每个半桥并联四个，利用水冷进行散热。24 个模块排列紧密，每相 8 个，单个开关并联 4 个。模组下方紧贴水冷散热器，并利用其进行散热。可以看到，模块所在位置的背面有多根棒状排列的散热器（扰流柱散热器），利用冷却水进行水冷。水通道由稍大的盖板覆盖和密封。
Model 3 形成“示范效应”后，多家车厂陆续跟进 SiC 方案。在 Model 3 成功量产并使用后，其他厂商开始逐渐认识到 SiC 在性能上的优越性，并积极跟进相关方案的落地。2019 年 9 月，科锐与德尔福科技宣布开展有关车用 SiC 器件的合作，科锐于 2020 年 12月成为大众 FAST 项目 SiC 独家合作伙伴；2020 年，比亚迪“汉”EV 车型下线，该车搭载了比亚迪自主研发的的 SiC MOSFET 模块，加速性能与续航显著提升；2021 年，比亚迪在其“唐”EV 车型中加入 SiC 电控系统；2021 年 4 月，蔚来推出的轿车 ET7 搭载具备 SiC 功率模块的第二代高效电驱平台；小鹏、理想、捷豹、路虎也在逐渐布局 SiC。
相比 IGBT，SiC 能够带动多个性能全面提升，优势显著。由于 Si-IGBT 和 Si-FRD组成的 IGBT 模块在追求低损耗的道路上走到极致，意法半导体、英飞凌等功率器件厂商纷纷开始研发 SiC 技术。与 Si 基材料相比，SiC 器件的优势集中体现在： 1）SiC 带隙宽，工作结温在 200℃以上，耐压可达 20kV； 2）SiC 器件体积可以减少至 IGBT 的 1/3~1/5，重量减少至 40%~60%； 3）功耗降低 60%~80%，效率提升 1%~3%，续航提升约 10%。在多项工况测试下，SiC MOSFET 相比 Si-IGBT 在功耗和效率上优势显著。
但 SiC 的高成本制约普及节奏，未来 SiC 与 Si-IGBT 可能同步发展，相互补充。与IGBT 相比，SiC 材料同样存在亟待提升之处。 1）目前 SiC 成品率低、成本高，是 IGBT的 4~8 倍； 2）SiC 和 SiO2 界面缺陷多，栅氧可靠性存在问题。受限于高成本，SiC 器件普及仍需时日，叠加部分应用场景更加看重稳定性，我们认为 SiC 在逐步渗透的过程中将与 Si-IGBT 一同成长，未来两者均有广阔的应用场景与增长空间。
由于应用落地较慢，目前整个 SiC 市场仍处于发展阶段，国外厂商占据主要份额。根据 Cree（现公司名为Wolfspeed）数据，2018 年全球 SiC 器件销售额为 4.2 亿美元，预计 2024 年销售额将达 50 亿美元。SiC 产业分链可分为衬底、外延、模组&器件、应用四大环节，意法半导体、英飞凌、Cree、Rohm 以及安森美等国外龙头主要以 IDM 模式经营，覆盖产业链所有环节，五家龙头占据的市场份额分别为 40%、22%、14%、10%、7%。
动力域：主从架构 BMS 为躯干，精细电池管理为核心 Model 3 作为电动车，电能和电池的管理十分重要，而负责管理电池组的 BMS 是一个高难度产品。BMS 最大的难点之一在于，锂电池安全高效运行的条件是十分苛刻的。当今的锂电池，无论正负极还是电解液都十分脆弱。正负极均为多孔材料，充放电时锂离子就在正极和负极的孔隙中移动，导致正负极材料膨胀或收缩，当锂电池电压过高或过低，就意味着锂离子过度集中在正负极其中之一，导致这一边的电极过度膨胀而破碎，还容易产生锂枝晶刺破电池结构，而另一边的电极由于缺乏锂离子支撑，会发生结构坍塌，如此正负极都会受到永久性损害。电解液和三元正极材料都对温度比较敏感，温度过高则容易发生分解和反应，乃至燃烧、爆炸。因此，使用锂电池的前提就是确保其能工作在合适的温度和电压窗口下。如果以电压为横轴，温度为纵轴绘制一张图，这就意味着锂电池必须运行在图中一个较小的区域内。 BMS 的第二大难点在于，不同的锂电池之间必然存在不一致性。这种不一致性就导致同一时间，在同一电池组内，不同的电池仍然工作在不同的温度、电压、电流下。如果继续用一张图来描述，就代表着不同电池处在图上的不同位置。而要保证电池组的安全高效运行，就意味着诸多电池所在的点位必须同时处于狭小的安全窗口内，这就导致电池数量越多，管理就越困难。 为了解决锂电池运行的这一难题，就必须有可靠的 BMS 系统来对电池组进行监控和管理，让不同电池的充放电速度和温度趋于均衡。
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