近日,特斯拉公布了他們在為下一代自動駕駛技術(shù)開發(fā)的人工智能定制芯片Hardware3,該芯片每秒可處理2,000幀畫面,是英偉達(dá)GPU芯片的10倍。在暗中發(fā)力的特斯拉能否兌現(xiàn)它的諾言,全自動駕駛穿越美國東西海岸。
Hardware 3
騰訊科技訊 8月2日據(jù)國外媒體報(bào)道,在為下一代自動駕駛技術(shù)開發(fā)的人工智能定制芯片研發(fā)上,特斯拉終于“開花結(jié)果”。特斯拉剛剛表示,該公司已經(jīng)擁有了“世界上最先進(jìn)的自動駕駛計(jì)算單元”,并且從明年開始向現(xiàn)有車主提供升級最新版Autopilot硬件的服務(wù)。
馬斯克表示,新款的硅片(Hardware 3)比特斯拉現(xiàn)在的轎車中的芯片的運(yùn)行速度快一個數(shù)量級。當(dāng)前的那款芯片由NVIDIA開發(fā),這家公司同時還是20多個智能汽車開發(fā)者的供應(yīng)商。馬斯克表示,NVIDIA的芯片每秒可處理200幀視頻,這些畫面通過汽車周圍的攝像頭拍攝。與大多數(shù)自動駕駛公司不同,特斯拉堅(jiān)定地認(rèn)為,攝像頭足以感知世界,它不需要更昂貴的激光雷達(dá)傳感器。特斯拉的芯片每秒可處理2,000幀畫面,這個過程,還留有一些剩余容量用于信息冗余和提高安全性。
這個說法或許是真的,但這樣比較并不公平?!奥暶髦嘘P(guān)于(NVIDIA芯片)性能的描述,是以特斯拉現(xiàn)有車輛上的產(chǎn)品為基準(zhǔn)的,那已經(jīng)是三年前的產(chǎn)品了。” NVIDIA汽車總監(jiān)Danny Shapiro表示,稱他們最新款的芯片,比這款至少快10倍,與特斯拉不相上下。
芯片研發(fā)是特斯拉實(shí)現(xiàn)自動駕駛的關(guān)鍵。目前這個階段主要是一系列輔助駕駛工具,但在2016年10月,馬斯克表示,所有新款特斯拉都配備了用于自動駕駛的攝像頭、超聲波傳感器和車載超級計(jì)算機(jī),未來他們只需要通過升級軟件就可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)更新。但事實(shí)證明,當(dāng)時的計(jì)算機(jī)還不夠強(qiáng)大。一年后,特斯拉升級了一次軟件,現(xiàn)在又說它必須再次升級所有車型,以擁有更強(qiáng)大的數(shù)字處理能力,以及安裝上新的芯片。過程并不復(fù)雜,計(jì)算機(jī)上的所有連接器(位于Model S和X中的工作箱后面)完全相同,因此只需要在服務(wù)中心插入一個新的連接器。 “這個非常厲害?!瘪R斯克說。
自己造芯片是特斯拉縱向擴(kuò)張的最新例證,它可以內(nèi)部設(shè)計(jì)和制造所有產(chǎn)品。大多數(shù)汽車制造商都有供應(yīng)商和次級供應(yīng)商的產(chǎn)業(yè)鏈條,但特斯拉不同尋常,它甚至自己造座椅。這使得特斯拉可以按照馬斯克喜歡的那些前所未有的設(shè)計(jì)方案對車輛進(jìn)行定制。
對于芯片技術(shù),特斯拉團(tuán)隊(duì)回歸到了“裸機(jī)級別”而不是分層GPU解決方案。這項(xiàng)技術(shù)最初是用于加速游戲機(jī)的圖形處理速度,特斯拉從頭設(shè)計(jì)計(jì)算器和存儲器電路,使得他們一個緊挨著一個,可以快速傳輸數(shù)據(jù),這是GPU在仿真模式下運(yùn)行AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時的傳統(tǒng)難關(guān)。
“這些芯片正在運(yùn)行,我們已經(jīng)為Model S,Model X和Model 3提供了替代產(chǎn)品,”負(fù)責(zé)特斯拉計(jì)算機(jī)硬件團(tuán)隊(duì)的Peter Banon說道,他之前為iPhone設(shè)計(jì)了高規(guī)格的處理器。
特斯拉的方法可能是非常規(guī)的,但對這家公司而言這似乎并不稀奇,并且,可能是個聰明的主意,南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的工程實(shí)踐教授杰夫米勒說, “他們不是使用通用的圖形處理單元,而是自定義它,因?yàn)樗麄兇_切地知道輸入的數(shù)據(jù)是什么,以及期望從中得出什么結(jié)果。”
但夏皮羅表示,NVIDIA的芯片也很大程度是自定義的。 “使用GPU,盡管名稱沒有改變,但架構(gòu)完全不同,”他說。他們現(xiàn)在擁有深度學(xué)習(xí)加速器和新的數(shù)據(jù)鏈接,以消除瓶頸和阻塞點(diǎn),這大大加快了它們的速度。而且,他說,有時需要把視角放的更廣一些, NVIDIA的堆??梢杂脕磉\(yùn)行自動駕駛所需的其他應(yīng)用程序,如繪圖和路徑規(guī)劃,而不僅僅是圖像處理。
失去特斯拉這個客戶或許并不會影響NVIDIA;該公司表示這部分銷售額很小,不會有重大影響。但它確實(shí)指出了計(jì)算能力在自動駕駛工業(yè)中的重要性。這些車中一定會運(yùn)行著責(zé)任重大的超級計(jì)算機(jī),而它們的開發(fā)者必須找到方法來驅(qū)動和冷卻這些機(jī)器。制作最好的芯片,藏在車子里面,可能比炫酷的外觀或令人尖叫的性能表現(xiàn)更為重要。
對于特斯拉車主來說,目前仍然沒有特斯拉實(shí)現(xiàn)自動駕駛的準(zhǔn)確時間表,但馬斯克表示,到今年年底可能會進(jìn)行一場又東海岸到西海岸的自動駕駛演示。
特斯拉表示,未來幾個月內(nèi)可能會將軟件升級到V9.0版本,屆時將對自動駕駛功能做出一些改進(jìn)??赡苤傅氖亲詣印斑M(jìn)出匝道”,即汽車在高速公路上自動駕駛變化車道。但可能還有更多的關(guān)于提高安全性的改進(jìn)。這或許有助于緩解外界對于特斯拉自動駕駛安全性記錄的一些批評,最近的事故突顯了它的不足之處。
特斯拉的工程副總裁斯圖爾特鮑爾斯說:“我認(rèn)為我們已經(jīng)開始看到一套新的安全指標(biāo),但只有當(dāng)我們對車輛周圍發(fā)生的事情了如指掌,那才有意義?!彼麤]有詳細(xì)說明,但加入一輛車能夠一直看到周圍的一切,比如可以向前移動以避免追尾事故,或者當(dāng)自行車經(jīng)過時拒絕打開車門,顯然也能更好地避開高速公路上的障礙。
如果這些功能達(dá)不到預(yù)期,特斯拉可能就會分心。 Elon Musk表示,V9.0更新將為特斯拉的巨型屏幕帶來經(jīng)典的Atari游戲。跑道賽車游戲的計(jì)算機(jī)控制,顯然比真正的汽車容易得多。
從AP1.0到AP3.0:解特斯拉AP(自動駕駛)的硬件升級
(以下內(nèi)容轉(zhuǎn)載自微博頭條文章,轉(zhuǎn)載已獲得原作者許可。原作者微博ID:@我只是個偶像派記者,原文鏈接請查看文末的閱讀原文。)
下面文章說的是特斯拉全自動駕駛,不是 Autopilot(輔助駕駛)。
在特斯拉遭遇「產(chǎn)能地獄」時,我并不擔(dān)心,因?yàn)楫a(chǎn)能爬坡只是時間問題。后來的事情也印證了這一結(jié)論:2017 年 7-9 月,3 個月,222 輛 Model 3 下線;2018 年 6 月最后一周,7 天,5000 臺 Model 3 下線。
相比產(chǎn)能,我更擔(dān)心的是特斯拉定下的另一個目標(biāo):實(shí)現(xiàn)全自動駕駛。
來自特斯拉官網(wǎng)
每位特斯拉車主,在選配置的時候都會看到這個選項(xiàng):全自動駕駛能力,價格是¥32,300。實(shí)際上,我并不推薦任何一個車主選配這一功能。因?yàn)椋禾厮估诓粩嗟浖耐瑫r,硬件也在升級。早買早享受,早買早落后。
先說 Autopilot 硬件,這是實(shí)現(xiàn)全自動駕駛的基礎(chǔ)。特斯拉的自動駕駛硬件可分為4個階段:(注:下面的分類是根據(jù)官方信息和媒體曝光來劃分的,與實(shí)際車型升級時間可能有所誤差)
一、Autopilot 1.0 硬件時代(2014 年 10 月-2016 年 10 月)
二、Autopilot 2.0 硬件時代(2016 年 10 月-2017 年 8 月)
三、Autopilot 2.5 硬件時代(2017 年 8 月至今)
四、Autopilot 3.0 硬件時代 (預(yù)計(jì) 2019 年發(fā)布)
從硬件來說,AP 2.0 才是革命性的,因?yàn)樘厮估?Mobileye 的合作崩了,轉(zhuǎn)而和英偉達(dá)合作,并開始承諾「全自動駕駛」。AP 2.0 硬件包括:8 個攝像頭、1 個毫米波雷達(dá)、12 個超聲波傳感器、一臺英偉達(dá) Drive PX 2。
至于搭載 AP 1.0 的車主們,基本告別全自動駕駛了。
3 年升級 3 次的「主板」
從 AP 2.0 到 AP 2.5,攝像頭、雷達(dá)等傳感器都沒變,處理芯片升級了,我們直接用拆解圖片來說明(圖片來源:新悅智行):
Autopilot 2.0 主板正面
Autopilot 2.5 主板正面
從 AP 2.0 到 AP 2.5,最大的不同在于:多了一顆 Parker 芯片,最直觀的好處是運(yùn)算能力更強(qiáng),也提高了冗余性。
(冗余的百度百科解釋:冗余指出于系統(tǒng)安全和可靠性等方面的考慮,人為地對一些關(guān)鍵部件或功能進(jìn)行重復(fù)的配置。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,比如某一設(shè)備發(fā)生損壞,冗余配置的部件可以作為備援,及時介入并承擔(dān)故障部件的工作)
明年即將發(fā)布的 AP 3.0 硬件是真正的「從零開始全新打造」,將配合特斯拉現(xiàn)在AI和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)打造的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用,圖像處理能力從 AP 2.0 時代的 200 幀/秒,上升到了 2000 幀/秒,十倍提升,也完全滿足車規(guī)冗余和 fail-over 要求。
從 AP1.0 到 AP3.0 經(jīng)歷了 3 年的時間,處理器迭代了 3 次,堪比 iPhone,但老用戶請別心寒。每次硬件升級,馬斯克都明確表示:(Autopilot 2.0 及以后的用戶)如果實(shí)現(xiàn)不了承諾的自動駕駛,可以免費(fèi)更換主板。
可以猜測,特斯拉留了一手:「主板」更換極為方便,可能和電腦換個主板差不多難度。
要實(shí)現(xiàn)全自動駕駛,還得搞明白一個根本問題:到底需要多少算力?現(xiàn)在誰也不知道,取決于你問誰。從 L3-L5,算力 2-20 TOPS 都有人說過。
所以特斯拉的邏輯是:不受限于供應(yīng)商的技術(shù),先讓最先進(jìn)的處理器上車,迭代軟件的同時迭代硬件,真正的革命性核心組件自行研發(fā),比如芯片。實(shí)在算力不夠了,就給用戶換主板。
偷偷升級的電氣架構(gòu)
傳統(tǒng)汽車,人就是最大的冗余;全自動駕駛汽車,冗余靠車輛本身。那么特斯拉是怎么做的?除了 Autopilot 主板升級之外,其實(shí)特斯拉的電氣架構(gòu)也在升級。
如果馬斯克承諾的「主板免費(fèi)更換」還能安慰一些車主的話,那電氣架構(gòu)的升級一定會讓老車主寒心,總不能把車拆了給你換個轉(zhuǎn)向桿吧?牽一發(fā)而動全身,不可能實(shí)現(xiàn)。
在此以特斯拉 Model S 的轉(zhuǎn)向桿的一次升級為例(圖片來自亞馬遜賣家)。當(dāng)然還可能有其他偷偷升級的地方,只是沒被發(fā)現(xiàn)。
2016 年產(chǎn) Model S 轉(zhuǎn)向桿
2017 年產(chǎn) Model X,注意甩出的兩根線
2017 年產(chǎn) Model X,注意甩出的兩根線
從新轉(zhuǎn)向桿甩出的兩根線來看,一定是為了提高冗余性的設(shè)計(jì)。從插件來看,也是冗余的佐證:
雙接口
至于 Model 3,轉(zhuǎn)向桿零件圖片沒找到,就從官方出版的手冊里扒了一張:
Model 3
根據(jù)國外網(wǎng)友反饋,2017 年 8 月 21 日之后生產(chǎn)的 Model S/X,轉(zhuǎn)向桿都采用了上圖中的冗余設(shè)計(jì),至少轉(zhuǎn)向電機(jī)電源線、連接 CAN 的信號線是冗余的,相應(yīng)的控制單元也可能也是(不確定)。
至于 Model 3,本身就是特斯拉最新車型,設(shè)計(jì)之初就考慮了冗余性,請廣大車主放心。再次證明買特斯拉像買電子產(chǎn)品…
Autopilot 硬件升級、電氣架構(gòu)升級,都說明:Model S/X/3 真的在努力邁向全自動駕駛。但無論怎么升級,特斯拉還會有兩個問題:
1. 感知系統(tǒng)(攝像頭+雷達(dá))已經(jīng)定型并且沒有升級的跡象,這些傳感器很難滿足全自動駕駛的需求(業(yè)界共識)。
2. 老款、現(xiàn)款車型的電氣架構(gòu)難以出廠后升級,無法滿足全自動駕駛的冗余性要求,頂多能做到 L3 級別自動駕駛,和特斯拉承諾的全自動駕駛無緣。
不過根據(jù)馬斯克的風(fēng)格來看,即使沒有冗余,也會不遺余力的壓榨攝像頭+雷達(dá)的極限,不斷給用戶新鮮感。在 Q2 財(cái)報(bào)后的電話會上,馬斯克說:下個月特斯拉將會推送 Autopilot v9,功能包含:自動上下匝道(適合高速路)、識別車輛處于哪個車道、自動超車等等。
無論如何,特斯拉依然是輔助駕駛體驗(yàn)最好的車
有意思的是,馬斯克強(qiáng)調(diào)了 Autopilot 團(tuán)隊(duì)接下來的重點(diǎn):特斯拉全自動駕駛穿越美國東西海岸的計(jì)劃暫時擱置,現(xiàn)在 Autopilot 團(tuán)隊(duì)專注在「輔助駕駛的安全功能」上。
其實(shí)我很欣賞特斯拉 Autopilot 步步漸進(jìn)的設(shè)定,但「全自動駕駛」的過度宣傳和承諾,會成為繼 Model 3 產(chǎn)能地獄之后的下一個大坑。
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原文標(biāo)題:特斯拉自動駕駛芯片出爐,暗中升級軟硬件,向全自動駕駛逼近
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