賽靈思為奔馳自動(dòng)駕駛提供了巨大優(yōu)勢(shì)

近日，賽靈思公司（Xilinx）和戴姆勒公司（Daimler）宣布，兩家公司正強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手采用賽靈思汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域的人工智能 (AI) 處理技術(shù)共同開(kāi)發(fā)車(chē)載系統(tǒng)。此項(xiàng)可擴(kuò)展的解決方案由賽靈思汽車(chē)平臺(tái)提供支持，該平臺(tái)將片上系統(tǒng)（SoC）器件和 AI 加速軟件融為一體，可為當(dāng)今汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域中的嵌入式 AI 帶來(lái)諸如高性能、低時(shí)延以及業(yè)界最佳的功率效率等眾多優(yōu)異特性。它們的合作釋放了哪些重要信號(hào)呢？

自動(dòng)駕駛面臨的挑戰(zhàn)

今年以來(lái)，以提供高級(jí)ADAS功能著稱(chēng)的特斯拉頻發(fā)事故，而ADAS領(lǐng)頭羊Moileye的自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)演示中竟然闖了紅燈！這些 “意外” 給自動(dòng)駕駛的未來(lái)蒙上了陰影 —— 到2020年，自動(dòng)駕駛車(chē)真的可以上路嗎？

另外，對(duì)自動(dòng)駕駛有偏好的美國(guó)加州已經(jīng)給超過(guò)50家車(chē)廠頒發(fā)了自動(dòng)駕駛牌照，2016年共有11家企業(yè)向加州車(chē)輛管理局提交了2016年自動(dòng)駕駛測(cè)試報(bào)告，到2017年，提供自動(dòng)管家式測(cè)試報(bào)告的車(chē)廠增加到19家！包括谷歌Waymo、通用Cruise、百度美研以及博世、德?tīng)柛?、Drive.ai、梅賽德斯-奔馳、日產(chǎn)、英偉達(dá)、Telenav、法雷奧、Zoox等，以下是年度報(bào)告表單。

與去年的數(shù)據(jù)相比，自動(dòng)駕駛車(chē)性能確實(shí)大大提升， 每英里需要人為干預(yù)的次數(shù)減少了很多。這是去年的數(shù)據(jù)。

從今年的數(shù)據(jù)來(lái)看，谷歌Waymo以635868英里、0.2次/千英里的人為干預(yù)頻次一騎絕塵，這個(gè)進(jìn)步相當(dāng)大，但是沒(méi)有一家公司能做到0干預(yù)，可見(jiàn)自動(dòng)駕駛還需要改進(jìn)，另外，奔馳公司2016年是每千英里人工干預(yù)2000次！今年雖然提高到600次，但是還是墊了底，我想這是促成奔馳和賽靈思合作的主因--本次曾表示要在2020年自動(dòng)駕駛車(chē)上路，以這個(gè)指標(biāo)估計(jì)難以實(shí)現(xiàn)了。

奔馳曾經(jīng)和 Mobileye、NVIDIA 合作開(kāi)發(fā) Level5 級(jí)別的自動(dòng)駕駛車(chē)，并與NV在CES2017上聯(lián)合宣布將在2018年推出 AI 汽車(chē)，這次和賽靈思合作是不是意味著和NV合作的AI汽車(chē)要跳票了？

從奔馳最后牽手賽靈思來(lái)看是不是意味著 ASIC（Mobileye的方案）和NV（GPU為主）的方案最后讓步于 FPGA 方案？

奔馳 & 賽靈思合作具體內(nèi)容

讓我們來(lái)看看他們合作的具體內(nèi)容根據(jù)賽靈思發(fā)布的新聞，雙方合作開(kāi)發(fā)的AI車(chē)平臺(tái)由由賽靈思汽車(chē)平臺(tái)提供支持，該平臺(tái)將片上系統(tǒng)（SoC）器件和 AI 加速軟件融為一體，可為當(dāng)今汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域中的嵌入式 AI 帶來(lái)諸如高性能、低時(shí)延以及業(yè)界最佳的功率效率等眾多優(yōu)異特性。

圖： 賽靈思技術(shù)驅(qū)動(dòng)著復(fù)雜的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）與自動(dòng)駕駛（AD）系統(tǒng)

實(shí)際上，賽靈思在汽車(chē)領(lǐng)域擁有深厚強(qiáng)大的技術(shù)背景。在12 年多的時(shí)間里，公司已向汽車(chē)制造商和一線(xiàn)供應(yīng)商累計(jì)供貨汽車(chē)器件逾 4000 萬(wàn)片。

據(jù)新聞稿，作為戰(zhàn)略合作的一部分，位于德國(guó)辛德芬根（Sindelfingen）和印度班加羅爾（Bangalore）兩地的奔馳研發(fā)中心的深度學(xué)習(xí)專(zhuān)家，正著手在賽靈思高度靈活應(yīng)變的汽車(chē)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)他們自己的 AI 算法。賽靈思 AI 處理器技術(shù)將由奔馳產(chǎn)品化，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最高效落地。

“賽靈思將與戴姆勒股份公司在前沿AI 應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)展合作，賽靈思面向汽車(chē)應(yīng)用的靈活應(yīng)變的加速平臺(tái)使戴姆勒這樣的業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)如虎添翼，為他們智能汽車(chē)系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的部署提供了高度的創(chuàng)新靈活性?！?/p>

——Willard Wu，賽靈思汽車(chē)業(yè)務(wù)部高級(jí)總監(jiān)

在ADAS處理方面，雖然FPGA和GPU都采用了并行處理，但是FPGA是硬件方式實(shí)現(xiàn)并行處理，所以速度比GPU快很多，而且功耗低很多。具體介紹可以參看這篇文章：《以創(chuàng)新差異化方案深耕四大領(lǐng)域，F(xiàn)PGA龍頭賽靈思挖出150億藍(lán)海市場(chǎng)！》。

賽靈思在 ADAS 領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)

賽靈思已經(jīng)深耕ADAS 12年，2014年，賽靈思的芯片方案被14家車(chē)商采用，并設(shè)計(jì)用于29款車(chē)型中。到2018年，賽靈思芯片解決方案的觸角已經(jīng)擴(kuò)大到了29家車(chē)商的111款車(chē)型中！

在ADAS市場(chǎng)上，賽靈思的FPGA已經(jīng)被證實(shí)擅長(zhǎng)處理來(lái)自各種感測(cè)器(包括影像感測(cè)器、激光雷達(dá)或雷達(dá)等)的復(fù)雜感測(cè)數(shù)據(jù)。賽靈思已在車(chē)用機(jī)器視覺(jué)處理市場(chǎng)占有率排名第二，僅次于Mobileye。

首先，賽靈思與博世(Bosch)、Magna和Continental等多家一線(xiàn)供應(yīng)商(Tier one)在成像處理方面都有合作，這些廠商為什么選擇賽靈思？首先，賽靈思FPGA可以讓想要執(zhí)行自家專(zhuān)有成像處理演算法的汽車(chē)OEM實(shí)現(xiàn)差異化。相形之下，Mobileye提供的是一種“通用”(one-size-fits-all)的解決方案。

其次，賽靈思為T(mén)ier one提供的是“開(kāi)放式”平臺(tái)，有助于其實(shí)現(xiàn)并確保符合ISO26262的功能安全。而Mobileye則提供一個(gè)「黑盒子」——這讓Tier one 和OEM都不清楚在Mobileye盒子內(nèi)部究竟發(fā)生了什么。

第三，賽靈思的成像處理解決方案為可在車(chē)內(nèi)安裝提供了靈活性。它可以放在前置攝影機(jī)、擋風(fēng)玻璃或中央模組上。

第四，賽靈思的方案擴(kuò)展性好，賽靈思設(shè)計(jì)的ZU2～ZU5搭配Cortex-A53和Cortex-R5等ARM子系統(tǒng)，能夠根據(jù)應(yīng)用需求添加更多可編程結(jié)構(gòu)。這比SoC方案有更多的靈活性。

第五，作為FPGA的發(fā)明者，賽靈思一直在引領(lǐng)FPGA發(fā)展，因此它能持續(xù)因應(yīng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需要的功能不斷變化而隨之調(diào)整產(chǎn)品。例如賽靈思提供”動(dòng)態(tài)功能交換“(DFX)--假設(shè)賽靈思的芯片可用于Level 3自動(dòng)駕駛車(chē)的駕駛員監(jiān)控功能，相同的芯片還可以重新編程，在代客停車(chē)應(yīng)用中執(zhí)行自動(dòng)停車(chē)功能。強(qiáng)大！

此外，賽靈思另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是在激光雷達(dá)占據(jù)主導(dǎo)地位。賽靈思的芯片不僅用于幾家主要的Tier one激光雷達(dá)產(chǎn)品中，同時(shí)也被多數(shù)新創(chuàng)公司所采用。由于各種不同的激光雷達(dá)產(chǎn)品有差異性，而這趨勢(shì)也將持續(xù)下去，因此多家激光雷達(dá)供應(yīng)商轉(zhuǎn)而采用賽靈思的可編程解決方案，這是可以理解的。另?yè)?jù)傳賽靈思可能與Velodyne有合作關(guān)系，因此會(huì)在激光雷達(dá)市場(chǎng)保持優(yōu)勢(shì)。

其實(shí)，F(xiàn)PGA的根本優(yōu)勢(shì)在于“低延遲和高傳輸速率”，這會(huì)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域大展身手，當(dāng)GPU進(jìn)行深度學(xué)習(xí)推論時(shí)，他們需要大量的平行資料才能通過(guò)單指令多重資料串流(SIMD)。為了進(jìn)行更多運(yùn)算和更少存取，業(yè)界試圖開(kāi)發(fā)廣泛的SIMD架構(gòu)，但暫存數(shù)據(jù)仍有限制。另外，ADAS會(huì)讓汽車(chē)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，據(jù)的算，自動(dòng)駕駛車(chē)?yán)走_(dá)和視頻傳感器各自產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量達(dá)到了100MByte/s，此外，附加的ECU內(nèi)的融合數(shù)據(jù)大約為50MByte/s。一臺(tái)配備有五個(gè)雷達(dá)傳感器和兩個(gè)視頻系統(tǒng)的車(chē)輛（加上額外的其他測(cè)量值），在采集和存儲(chǔ)期間，需要管理大約1GByte / s的海量數(shù)據(jù)。如此海量的數(shù)據(jù)要進(jìn)行分類(lèi)處理、存儲(chǔ)、分析，這正是賽靈思FPGA的優(yōu)勢(shì)。

幾個(gè)月前，賽靈思新CEO公布了其研發(fā)的“自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái)”(ACAP)，他稱(chēng)它將“超越傳統(tǒng)CPU和GPU的性能”。據(jù)說(shuō)，ACAP今年將投片，但要到2019年以后才會(huì)開(kāi)始出貨，這個(gè)強(qiáng)大的產(chǎn)品顯然更適合做ADAS AI平臺(tái)！

與 Nvidia 或 Mobileye 的方案相比，賽靈思的 FPGA 既有靈活性，又有功耗優(yōu)勢(shì)，而且 FPGA 可以方便地對(duì)接各類(lèi)傳感器數(shù)據(jù)，尤其在機(jī)器視覺(jué)方面，F(xiàn)PGA 有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)?FPGA 可以輕松上實(shí)現(xiàn)朱像素的處理，此外，F(xiàn)PGA 也適合處理各種人工智能算法，很多人工智能公司都采用賽靈思 FPGA 做算法處理，賽靈思完全可以和戴姆勒公司合作開(kāi)發(fā)出一款具有高性能、低延遲、可以融合各種傳感器數(shù)據(jù)的自動(dòng)駕駛 AI 平臺(tái)，拿下了奔馳，賽靈思也有望和其他重量級(jí)汽車(chē)車(chē)廠合作，期待這樣的合作可以推動(dòng)自動(dòng)駕駛早日實(shí)現(xiàn)！