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2021年03月29日 | 揭秘苹果汽车敢与特斯拉一决高下的底气来源——苹果M1芯片
2021-03-29
据相关媒体报道，在去年，苹果公司推出一款内部研发的定制化片上系统（SoC），由此开启了Macbook笔记本电脑系列产品的转型之路。这款芯片被命名为M1，是基于台积电的5纳米半导体芯片所打造，也是迄今为止全球范围内最先进的芯片制造工艺。
尽管，M1芯片以及未来潜在的继任产品旨在提升苹果台式电脑和笔记本电脑的性能，但如果从更高层面去看待这款芯片的设计，其或将成为与特斯拉3.0版固件计算机相媲美的产品“大脑”，这也就意味着，M1芯片的潜能不仅仅局限于在电脑产品上。
苹果M1芯片为适用于苹果自动驾驶的尖端计算技术奠定了技术基础首先，了解一下特斯拉的3.0版固件的组成的非常有必要的。3.0版固件发布于2019年，其是基于三星电子的14纳米制造工艺生产，每一片芯片上拥有大约60亿个晶体管。
3.0版固件的功能在于为特斯拉汽车进行软件升级，可以对车辆周遭的环境进行预判并做出反应。3.0版固件每块芯片的运行速度约为7400万TOPS（每秒一万亿次），这一标准通常用于衡量“神经引擎”的计算能力。在数据处理方面，神经引擎计算机和中央处理单元（CPU）计算机是完全不同的，前者主要应用于监测周遭的环境。
特斯拉车辆计算机中每一块芯片都搭载了图形处理器（GPU），而整个系统则拥有2个图形处理器。系统输出达到1.2 TFLOPS（每秒执行的浮点运算次数），每块芯片可达到600 GFLOPS。因根据特定用途而量身定制，特斯拉3.0版固件在神经处理方面的能力要超过M1芯片。
在性能上，M1八核GPU的强大功能使它轻而易举地超过了特斯拉3.0版固件。苹果M1的GPU性能几乎是特斯拉硬件的2倍，前者的峰值输出为2.6 TFLOP（每秒千兆浮点运算次数）。
这意味着，当苹果公司有需要时，其可以设计出超越市场上的其他选择的产品，这要得益于其使用台积电（TSMC）5纳米制造工艺。该工艺在性能和功率效率方面比旧的14纳米节点高出数个数量级。
工艺节点的优势还使苹果可以在119平方毫米的芯片中装入数量惊人的160亿个晶体管，3.0版固件的面积为260平方毫米，其晶体管数量是其尺寸的两倍。
这项初步的比较表明，在自动驾驶计算机方面，苹果的M1芯片设计具备接替特斯拉的潜力。特斯拉的3.0版固件还使用了较低的位宽处理模型，该模型以牺牲数据输入的质量来定位更多变量。
总而言之，苹果通过M1成功创建了一个平台，可以针对未来的自动驾驶芯片进行调整。通过减少位宽并去除CPU和GPU等元素以支持嵌入式神经网络处理器（NPU），该公司可以创建一个潜在的平台，其可以反映出3.0版固件的神经计算能力。
即使能够造出比特斯拉更优秀的芯片，苹果汽车仍然处于劣势，苹果可能会在传说中的苹果汽车项目（Titan项目）使用M1芯片平台，其可能向其他汽车制造商出售该平台。
值得一提的是，苹果对一款既有自动驾驶平台进行开发的消息在市场上传言甚久。如果此传言为真，那其与苹果历来在闭门生态系统中开发独有产品的企业文化相互矛盾。最终，即使苹果能够超越特斯拉并打造出一款优于3.0版固件的芯片，仍无法与特斯拉所具备的优势向匹敌。
特斯拉的优势在于其可以接触到数以十亿级别的数据，将人工智能网络应用于实际的技术和产品研发过程中。在人工智能的世界，数据的流通交换是最核心的，而能够接触到数据是任何一家企业中最大的优势。
在人工智能领域，特斯拉处于领头羊的地位。这家公司计划打造Dojo超级计算平台，其希望未来能够大规模缩短新车型设计出炉的时间。
此外，有传言称，特斯拉正在同台积电和三星两大巨头合作打造4.0固件计算机。有消息称，台积电将利用7纳米生产工艺打造4.0固件的芯片，而背后的原因可能是台积电的5纳米制造工艺尚未形成产能。
另据报道称，三星相信特斯拉的下一款新车将使用5纳米芯片制造工艺。特斯拉最终可能会在5纳米和7纳米节点上做出选择，前者性能相对有所改善，后者则在性能和交货方面较为可靠。
史海拾趣
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