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      特斯拉全自動駕駛(FSD 計算機)細節公布

      來源:原創發布 瀏覽次數:1007 發布日期:2019-04-26

      北京時間 4 月 23 日凌晨,加州帕洛阿爾托舉行的特斯拉自主投資者日(Autonomy Investor Day)上直播發布了預熱已久的完全自動駕駛 3.0 硬件和最新研發進展。被宣稱為世界上最好的自動駕駛芯片——特斯拉全自動駕駛計算機(full self-driving computer,以下稱 FSD 計算機)細節公布。從 2017 年底開始,特斯拉一直在嘗試為自動駕駛汽車制造第一臺計算機芯片,如今特斯拉終于公布了有關其 FSD 計算機的所有細節。目前這款芯片正安裝進特斯拉生產線上的每一臺電動車中,在特斯拉 Model S 和 Model X 上運行了一個多月了,在 Model 3 中也已經放置了 10 天。確實是迄今性能最強據介紹,這款馬斯克口中「世界上最好的芯片」尺寸為 260 平方毫米,擁有 60 億晶體管,具有雙核神經網絡陣列,每秒可運行 36 萬億次操作,采用 14 納米工藝制造。與上一代 Autopilot 硬件(由英偉達硬件驅動)相比,每秒幀數處理能力提高了 21 倍,而每輛車的硬件成本降低約 20%。每臺 FSD 計算機都包含許多組件:8 個視覺攝像頭,12 個超聲波傳感器,雷達,以及這款定制設計的全自動駕駛雙冗余 FSD 計算機,其中最重要的是特斯拉定制的芯片。每個 FSD 包含兩個芯片,每個芯片都有兩個專門設計用來運行神經網絡的加速器。神經網絡是特斯拉汽車用來讀取道路信息的人工智能組件。


      特斯拉新芯片上的神經網絡加速器可以處理來自汽車 8 個不斷運行的攝像頭的每秒 2100 幀的輸入圖像。這相當于每秒 25 億像素。得益于強大的芯片陣容,FSD 計算機最終可以實現 144TOPS 的算力,該芯片的設計還減少了能耗,它的功耗為 72 瓦。有趣的是,開發這款芯片的負責人正是特斯拉從蘋果挖來的芯片設計師皮特·班農(Pete Bannon),皮特·班農曾參與 iPhone 5 A5 芯片以及多款 iPhone 芯片開發。特斯拉進軍芯片設計領域遵循了蘋果和谷歌采用的策略,長期以來,蘋果一直在為移動設備設計自己的處理器,以最大化電池壽命和性能,而谷歌則為其人工智能軟件定制服務器芯片。從特斯拉下定決心為自己的汽車開發自動駕駛計算機開始,馬斯克頭上「果粉」的隱形帽子就摘不下來了。

      特斯拉 FSD 介紹現場,左 Pete Bannon,右 Elon Musk

      「激光雷達完蛋」論FSD 計算機發布引起的轟動還不止于此,在高調宣傳「全球最強」的同時,馬斯克也基本把自動駕駛領域的對手懟遍了。不僅介紹 FSD 時帶上英偉達 Drive Xavier 作比對,并展示前者對后者的無情碾壓,還毫不掩飾地表露人工智能計算機視覺完勝激光雷達的態度。在發布會后環節中,馬斯克再次重申自己的態度:不用激光雷達。同時發出豪言:「任何使用激光雷達的自動駕駛公司注定失敗」。無論是使用激光雷達還是計算機視覺,目的都是為了讓自動駕駛汽車「看清」周圍的環境。目前參與自動駕駛技術的企業基本都是采用激光雷達方案,如 Google Waymo、百度、UBER、Cruise 等,包括蘋果神秘的泰坦計劃多次傳聞也大多圍繞著激光雷達方案。而特斯拉堅持計算機視覺系統——也就是攝像頭+數據+神經網絡,比激光雷達更有優勢。不過此言論也遭到了行業內人士的反對,自動駕駛的最大前提是安全,應該在各種條件下保證感知的穩定和準確。激光雷達可以準確測量視場中物體輪廓邊沿與設備間的相對距離,這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出 3D 環境地圖,精度可達到厘米級別,從而提高測量精度。自動駕駛技術遠未發展成熟,拋棄激光雷達明顯不現實。


      英偉達不服:捧一踩一有意思?在特斯拉高調發布 FSD 計算機一天后,英偉達開始委婉回懟其對比失實。NV 表示,特斯拉援引的 DRIVE AGX Xavier 芯片定點運算性能是 21TOPS,但實際應該是 30TOPS。同時,特斯拉拿集成了兩顆 FSD 的全電路板(144TOPS)來比較一顆 Xavier 也是勝之不武,應該比較的是集成了兩顆 Xavier 和兩顆 GPU 的 DRIVE AGX Pegasus,后者才是實現汽車自動駕駛的完整平臺。若是光談性能,Pegasus 的標稱性能是 320TOPS,反而超過特斯拉。英偉達如今正繼續和大眾、采埃孚等商業伙伴展開深入合作,試圖占據自動駕駛芯片商業化的主導權。基于 DRIVE AGX Xavier 芯片及其驅動軟件平臺(處理感知的深層神經網絡,以及從環繞攝像頭傳感器的數據)的 DRIVE AutoPilot 已打進兩家汽車零部件一級供應商大陸集團和采埃孚,準備在 2020 年量產部分自動駕駛系統功能。而高端計算平臺 DRIVE AGX Pegasus 正是現在很多公司在做 L4 級自動駕駛測試用到的芯片,合作伙伴眾多,被認為前景廣闊。

      NVIDIA DRIVE AGX Xavier特斯拉 FSD 的出現,也是對英偉達 DRIVE AGX 最大挑戰。關于未來 繼續燒錢按照業內的說法:「特斯拉 FSD 計算機確實非常振奮人心,但我們無法過于樂觀地將它與完全自動駕駛聯系起來。」毫無疑問,處理能力對于自動駕駛汽車來說非常重要,但實現完全自動駕駛是一項重大挑戰,僅靠處理器無法解決。實現真正自動駕駛要需要很長時間和很長一段道路的摸索。特斯拉開啟自動駕駛芯片研發,這個思路打破了汽車制造的傳統思路,對于未來創新有借鑒意義。當然了,最終選用誰家的芯片,最關鍵不在于性能有多高,而在于商業應用成熟度和采購的成本價。

      而對特斯拉自身來說,這項重磅芯片系統的研發、更新、量產和應用會成為自己未來的重大工程,需要耗費無數心力與金錢。能不能撐住這個「世界最強」,就要看特斯拉的努力了。


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