2019年04月26日 | 特斯拉全自动驾驶FSD 计算机细节公布

北京时间 4 月 23 日凌晨，加州帕洛阿尔托举行的特斯拉自主投资者日（Autonomy Investor Day）上直播发布了预热已久的完全自动驾驶 3.0 硬件和最新研发进展。被宣称为世界上最好的自动驾驶芯片——特斯拉全自动驾驶计算机（full self-driving computer，以下称 FSD 计算机）细节公布。从 2017 年底开始，特斯拉一直在尝试为自动驾驶汽车制造第一台计算机芯片，如今特斯拉终于公布了有关其 FSD 计算机的所有细节。目前这款芯片正安装进特斯拉生产线上的每一台电动车中，在特斯拉 Model S 和 Model X 上运行了一个多月了，在 Model 3 中也已经放置了 10 天。确实是迄今性能最强据介绍，这款马斯克口中「世界上最好的芯片」尺寸为 260 平方毫米，拥有 60 亿晶体管，具有双核神经网络阵列，每秒可运行 36 万亿次操作，采用 14 纳米工艺制造。与上一代 Autopilot 硬件（由英伟达硬件驱动）相比，每秒帧数处理能力提高了 21 倍，而每辆车的硬件成本降低约 20％。每台 FSD 计算机都包含许多组件：8 个视觉摄像头，12 个超声波传感器，雷达，以及这款定制设计的全自动驾驶双冗余 FSD 计算机，其中最重要的是特斯拉定制的芯片。每个 FSD 包含两个芯片，每个芯片都有两个专门设计用来运行神经网络的加速器。神经网络是特斯拉汽车用来读取道路信息的人工智能组件。

特斯拉新芯片上的神经网络加速器可以处理来自汽车 8 个不断运行的摄像头的每秒 2100 帧的输入图像。这相当于每秒 25 亿像素。得益于强大的芯片阵容，FSD 计算机最终可以实现 144TOPS 的算力，该芯片的设计还减少了能耗，它的功耗为 72 瓦。有趣的是，开发这款芯片的负责人正是特斯拉从苹果挖来的芯片设计师皮特·班农（Pete Bannon），皮特·班农曾参与 iPhone 5 A5 芯片以及多款 iPhone 芯片开发。特斯拉进军芯片设计领域遵循了苹果和谷歌采用的策略，长期以来，苹果一直在为移动设备设计自己的处理器，以最大化电池寿命和性能，而谷歌则为其人工智能软件定制服务器芯片。从特斯拉下定决心为自己的汽车开发自动驾驶计算机开始，马斯克头上「果粉」的隐形帽子就摘不下来了。

「激光雷达完蛋」论FSD 计算机发布引起的轰动还不止于此，在高调宣传「全球最强」的同时，马斯克也基本把自动驾驶领域的对手怼遍了。不仅介绍 FSD 时带上英伟达 Drive Xavier 作比对，并展示前者对后者的无情碾压，还毫不掩饰地表露人工智能计算机视觉完胜激光雷达的态度。在发布会后环节中，马斯克再次重申自己的态度：不用激光雷达。同时发出豪言：「任何使用激光雷达的自动驾驶公司注定失败」。无论是使用激光雷达还是计算机视觉，目的都是为了让自动驾驶汽车「看清」周围的环境。目前参与自动驾驶技术的企业基本都是采用激光雷达方案，如 Google Waymo、百度、UBER、Cruise 等，包括苹果神秘的泰坦计划多次传闻也大多围绕着激光雷达方案。而特斯拉坚持计算机视觉系统——也就是摄像头+数据+神经网络，比激光雷达更有优势。不过此言论也遭到了行业内人士的反对，自动驾驶的最大前提是安全，应该在各种条件下保证感知的稳定和准确。激光雷达可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离，这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出 3D 环境地图，精度可达到厘米级别，从而提高测量精度。自动驾驶技术远未发展成熟，抛弃激光雷达明显不现实。

英伟达不服：捧一踩一有意思？在特斯拉高调发布 FSD 计算机一天后，英伟达开始委婉回怼其对比失实。NV 表示，特斯拉援引的 DRIVE AGX Xavier 芯片定点运算性能是 21TOPS，但实际应该是 30TOPS。同时，特斯拉拿集成了两颗 FSD 的全电路板（144TOPS）来比较一颗 Xavier 也是胜之不武，应该比较的是集成了两颗 Xavier 和两颗 GPU 的 DRIVE AGX Pegasus，后者才是实现汽车自动驾驶的完整平台。若是光谈性能，Pegasus 的标称性能是 320TOPS，反而超过特斯拉。英伟达如今正继续和大众、采埃孚等商业伙伴展开深入合作，试图占据自动驾驶芯片商业化的主导权。基于 DRIVE AGX Xavier 芯片及其驱动软件平台（处理感知的深层神经网络，以及从环绕摄像头传感器的数据）的 DRIVE AutoPilot 已打进两家汽车零部件一级供应商大陆集团和采埃孚，准备在 2020 年量产部分自动驾驶系统功能。而高端计算平台 DRIVE AGX Pegasus 正是现在很多公司在做 L4 级自动驾驶测试用到的芯片，合作伙伴众多，被认为前景广阔。

NVIDIA DRIVE AGX Xavier特斯拉 FSD 的出现，也是对英伟达 DRIVE AGX 最大挑战。关于未来 继续烧钱按照业内的说法：「特斯拉 FSD 计算机确实非常振奋人心，但我们无法过于乐观地将它与完全自动驾驶联系起来。」毫无疑问，处理能力对于自动驾驶汽车来说非常重要，但实现完全自动驾驶是一项重大挑战，仅靠处理器无法解决。实现真正自动驾驶要需要很长时间和很长一段道路的摸索。特斯拉开启自动驾驶芯片研发，这个思路打破了汽车制造的传统思路，对于未来创新有借鉴意义。当然了，最终选用谁家的芯片，最关键不在于性能有多高，而在于商业应用成熟度和采购的成本价。

而对特斯拉自身来说，这项重磅芯片系统的研发、更新、量产和应用会成为自己未来的重大工程，需要耗费无数心力与金钱。能不能撑住这个「世界最强」，就要看特斯拉的努力了。