這幾天，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域最火的話(huà)題莫過(guò)于特斯拉的“全自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)”。
北京時(shí)間4月23日凌晨，在加州帕洛阿爾托舉行的特斯拉自主投資者日(Autonomy Investor Day)上，馬斯克終于亮出了自家的自動(dòng)駕駛“核武器”——特斯拉“全自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)”(full self-driving computer，以下稱(chēng) FSD 計(jì)算機(jī))，即之前所說(shuō)的 Autopilot 硬件 3.0。
在這之前，馬斯克多次在公共場(chǎng)合為自家的全自動(dòng)駕駛造勢(shì)，大肆賣(mài)力宣傳特斯拉即將實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛。為了吸引公眾的注意，還在Twitter上提前預(yù)告全自動(dòng)駕駛將大幅漲價(jià)，吊足了吃瓜群眾的胃口。
FSD 計(jì)算機(jī)于周一亮相后確實(shí)引發(fā)了不小的轟動(dòng)，不僅因?yàn)樗谋憩F(xiàn)令人驚艷，還因?yàn)轳R斯克全力開(kāi)懟幾乎整個(gè)自動(dòng)駕駛行業(yè)都在使用的激光雷達(dá)。
馬斯克在自動(dòng)投資日上毫不留情面的叫板制造或使用激光雷達(dá)的各大企業(yè)：傻瓜才用雷達(dá)。用現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)流行語(yǔ)來(lái)說(shuō)就是：在自動(dòng)駕駛汽車(chē)上使用激光雷達(dá)的各位都是垃圾。
馬斯克之所以敢這么說(shuō)想必是對(duì)自家的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)信心滿(mǎn)滿(mǎn)。那么FSD 計(jì)算機(jī)究竟有多厲害，我們一起來(lái)扒一扒。
特斯拉FSD 計(jì)算機(jī)甩英偉達(dá)自動(dòng)駕駛芯片好幾條街?
FSD 計(jì)算機(jī)的投入使用意味著特斯拉首度使用了自研自動(dòng)駕駛 AI 芯片，目前這款芯片正安裝進(jìn)特斯拉生產(chǎn)線(xiàn)上的每一臺(tái)電動(dòng)車(chē)中。根據(jù)特斯拉官網(wǎng)信息，“完全自動(dòng)駕駛能力”選裝價(jià)格為 46300 元，但如果在交付后安裝，價(jià)格則會(huì)上漲到 6.5 萬(wàn)元。
每臺(tái)FSD計(jì)算機(jī)都包含許多組件：8 個(gè)視覺(jué)攝像頭，12 個(gè)超聲波傳感器，雷達(dá)，以及這款定制設(shè)計(jì)的全自動(dòng)駕駛雙冗余 FSD 計(jì)算機(jī)，其中最重要的是特斯拉定制的芯片。每個(gè)FSD包含兩個(gè)芯片，每個(gè)芯片都有兩個(gè)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加速器。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是特斯拉汽車(chē)用來(lái)讀取道路信息的人工智能組件。
開(kāi)發(fā)這款芯片的負(fù)責(zé)人正是特斯拉從蘋(píng)果挖來(lái)的芯片設(shè)計(jì)師Pete Bannon，他曾參與 iPhone 5 A5 芯片以及多款 iPhone 芯片開(kāi)發(fā)。不難看出，在這次設(shè)計(jì)中，這位曾經(jīng)與 Jim Keller 搭檔領(lǐng)導(dǎo)蘋(píng)果芯片研發(fā)部門(mén)的頂尖芯片架構(gòu)師，也將蘋(píng)果軟硬深度結(jié)合的風(fēng)格帶到了特斯拉，可以說(shuō)非常 Apple 了。
從公布的一系列的參數(shù)來(lái)看，這款車(chē)載芯片無(wú)疑是相當(dāng)強(qiáng)大的一款硬件：
特斯拉新芯片上的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器可以處理來(lái)自汽車(chē) 8 個(gè)不斷運(yùn)行的攝像頭的每秒 2100 幀的輸入圖像。這相當(dāng)于每秒 25 億像素。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(jīng)網(wǎng)絡(luò)陣列，每秒可運(yùn)行 36 萬(wàn)億次操作，采用 14 納米工藝制造。與上一代 Autopilot 硬件(由英偉達(dá)硬件驅(qū)動(dòng))相比，特斯拉聲稱(chēng)每秒幀數(shù)處理能力提高了 21 倍。
與特斯拉目前的硬件相比，它的性能顯著提升，最多可以每秒進(jìn)行超過(guò)144萬(wàn)億次運(yùn)算(特斯拉說(shuō)是英偉達(dá) Drive Xavier 理論性能值每秒21萬(wàn)億次運(yùn)算的 7 倍)。該芯片的設(shè)計(jì)還減少了能耗，它的功耗為72瓦，其中15瓦為特斯拉的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)供電。
業(yè)內(nèi)人士都知道，要讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)成為現(xiàn)實(shí)，需要巨大的處理能力。就從處理能力來(lái)看，F(xiàn)SD計(jì)算機(jī)的性能非常令人驚艷，擁有巨大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
但馬斯克稱(chēng)特斯拉自動(dòng)駕駛芯片最牛，甩了英偉達(dá)好幾條街，這點(diǎn)英偉達(dá)并不服。
英偉達(dá)第一個(gè)跳出來(lái)反對(duì)：特斯拉在比較上耍了花招，具有欺騙性
英偉達(dá)汽車(chē)高級(jí)總監(jiān) Danny Shapiro在接受外媒的采訪時(shí)表示：特斯拉將自己的芯片與特斯拉的芯片進(jìn)行比較“并不準(zhǔn)確”。
首先特斯拉將其兩種芯片的處理能力與英偉達(dá)生產(chǎn)的一種芯片進(jìn)行了比較。此外，只有一個(gè)Xavier處理器的系統(tǒng)是為輔助駕駛的自動(dòng)駕駛儀而設(shè)計(jì)的，而不是完全自動(dòng)駕駛。
即便如此，特斯拉還是低估了英偉達(dá)芯片的處理能力。被特斯拉拿來(lái)比較的英偉達(dá)芯片不是每秒21萬(wàn)億次運(yùn)算，而是每秒30萬(wàn)億次運(yùn)算。
最后，與特斯拉新芯片作比較的是英偉達(dá)于2016年推出的Xavier計(jì)算機(jī)，是較老的硬件。更公平的做法應(yīng)該是與英偉達(dá)最新的自動(dòng)駕駛Pegasus計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較，這款計(jì)算機(jī)的處理速度為每秒320 萬(wàn)億次運(yùn)算，運(yùn)算速度是特斯拉新的FSD計(jì)算機(jī)的兩倍多，不過(guò)它的耗電量也相應(yīng)增加。
因此，特斯拉將其自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)FSD描述為“比英偉達(dá)更強(qiáng)大”是錯(cuò)誤的，具有欺騙性。
特斯拉嫌棄激光雷達(dá)，堅(jiān)定地選擇計(jì)算機(jī)視覺(jué)
在講述自動(dòng)駕駛軟件時(shí)，特斯拉人工智能高級(jí)主管 Andrej Karpathy 強(qiáng)調(diào)特物理數(shù)據(jù)無(wú)法代替，對(duì)于依賴(lài)虛擬仿真自動(dòng)駕駛，特斯拉更相信現(xiàn)實(shí)物理數(shù)據(jù)。說(shuō)人話(huà)就是，看圖比雷達(dá)更真實(shí)。
然后他就開(kāi)始懟激光雷達(dá)方案，人類(lèi)開(kāi)車(chē)完全是視覺(jué)驅(qū)動(dòng)，激光雷達(dá)是一種捷徑。它回避了自動(dòng)駕駛最重要的視覺(jué)識(shí)別最基本的問(wèn)題。給人一種進(jìn)步的錯(cuò)覺(jué)，沒(méi)有解決到本質(zhì)問(wèn)題。
特斯拉的車(chē)載芯片能夠處理來(lái)自視覺(jué)傳感器收集到的車(chē)道線(xiàn)、交通、行人等信息，將這些信號(hào)與已知的物體進(jìn)行匹配再最終作出決策。
在發(fā)布會(huì)后環(huán)節(jié)中，馬斯克再次重申自己的態(tài)度，我們不用激光雷達(dá)，這就是態(tài)度，并發(fā)出豪言：「任何使用激光雷達(dá)的自動(dòng)駕駛公司注定失敗」。馬斯克全力開(kāi)懟激光雷達(dá)成為了本次發(fā)布會(huì)亮點(diǎn)之一。
什么是激光雷達(dá)?激光雷達(dá)的工作原理上和一般的超聲波雷達(dá)一樣，激光利用遇到障礙物后折返時(shí)間計(jì)算相對(duì)距離。激光光束可以準(zhǔn)確測(cè)量視場(chǎng)中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對(duì)距離，這些輪廓信息組成所謂的點(diǎn)云并繪制出 3D 環(huán)境地圖，精度可達(dá)到厘米級(jí)別，從而提高測(cè)量精度。
實(shí)質(zhì)上，無(wú)論是使用激光雷達(dá)還是計(jì)算機(jī)視覺(jué)，目的都是為了讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)“看清”周?chē)沫h(huán)境。但目前參與自動(dòng)駕駛技術(shù)的企業(yè)基本都是采用激光雷達(dá)方案，如Google Waymo、百度、UBER、Cruise 等。
因此，馬斯克的這番言論隨即遭到了業(yè)內(nèi)人士的集體討伐。
馭勢(shì)科技創(chuàng)始人兼CEO吳甘沙：如果他要表達(dá)的是主要靠激光雷達(dá)沒(méi)前途，我是認(rèn)同的，畢竟攝像頭視覺(jué)能夠有更豐富的維度去理解這個(gè)世界;如果他的意思是完全不用激光雷達(dá)，那一定是有問(wèn)題的，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)純視覺(jué)方案的魯棒性一定是不如視覺(jué)加激光融合方案的。兩三年以后，激光雷達(dá)的成本對(duì)于robotaxi不會(huì)是問(wèn)題。
甚至還有大咖調(diào)侃：我也可以說(shuō)，任何“不”使用激光雷達(dá)(主動(dòng)式傳感器，其他如毫米波雷達(dá))的自動(dòng)駕駛公司注定失敗。
總的來(lái)說(shuō)，特斯拉認(rèn)為，攝像頭+數(shù)據(jù)+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，足以挑戰(zhàn)激光雷達(dá)。如此認(rèn)定計(jì)算機(jī)視覺(jué)嫌棄激光雷達(dá)，這種選擇現(xiàn)階段這在業(yè)內(nèi)也非常罕見(jiàn)，絕大多數(shù)業(yè)者還是采用激光雷達(dá)的方案或者激光雷達(dá)+計(jì)算機(jī)視覺(jué)。
目前最佳的無(wú)人駕駛的方案沒(méi)有定論，在某些特定場(chǎng)景下只用攝像頭也是可以實(shí)現(xiàn)的。但首先，自動(dòng)駕駛的主流傳感器應(yīng)該在各種條件下，保證感知的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。這點(diǎn)激光雷達(dá)相較攝像頭有很大的優(yōu)勢(shì)。所以未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間，完全排斥激光雷達(dá)是不現(xiàn)實(shí)的，還是以多種復(fù)合技術(shù)提高安全性為佳。
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