[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀]  特斯拉在最近的投資者日中公布了其全新自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)處理單元的細(xì)節(jié)。該套自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)處理單元采用了特斯拉自研芯片，它是Autopilot 3.0版硬件基礎(chǔ)。相比目前特斯拉車型上搭載的Autopilot 2.5版硬件，全新硬件系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)大幅性能提升，這為日后特斯拉車型升級(jí)更高階的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供了足夠強(qiáng)大的計(jì)算能力保障。究竟這套全新數(shù)據(jù)處理單元有多牛呢？下面我們一起來看看。

● Autopilot 3.0硬件性能功耗比大幅提升

　　目前交付到用戶手中的最新特斯拉車型上搭載的是Autopilot 2.5硬件，上面搭載的3顆主要芯片都來自于英偉達(dá)，其中包括了2顆Tegra Parker芯片和1顆Pascal架構(gòu)GPU。為了進(jìn)一步提升性能、降低功耗以及采購成本，特斯拉開始走上了自研芯片之路。最新的Autopilot 3.0硬件就搭載了由特斯拉自主研發(fā)的高算力芯片。

　　特斯拉自主研發(fā)的芯片，其主要作用是處理來自攝像頭、超聲波傳感器以及雷達(dá)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析最終給出車輛控制決策。其中，處理來自攝像頭的圖像數(shù)據(jù)消耗計(jì)算能力最多。特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是一種較為依賴攝像頭數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所以提升芯片計(jì)算能力對(duì)于提升特斯拉自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的性能是至關(guān)重要的。

　　特斯拉最新發(fā)布的自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)處理單元被稱為“Full Self-Driving Computer”，中文為“全自動(dòng)駕駛電腦”，該全自動(dòng)駕駛電腦就是特斯拉Autopilot 3.0硬件。全新的Autopilot 3.0硬件上搭載了兩顆由特斯拉自主研發(fā)的全自動(dòng)駕駛芯片（下稱“FSD芯片”），該芯片采用14nm工藝制造，由三星德克薩斯州工廠生產(chǎn)。該FSD芯片經(jīng)過了AEC-Q100汽車零部件可靠性驗(yàn)證，可滿足車規(guī)的各項(xiàng)性能要求。

　　FSD芯片的中央處理器是1個(gè)12核心ARM A72架構(gòu)的64位處理器，運(yùn)行頻率為2.2GHz；圖像處理器能夠提供0.6TFLOPS計(jì)算能力，運(yùn)行頻率為1GHz；2個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器運(yùn)行在2.2GHz頻率下能提供72TOPS的處理能力。為了提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器的內(nèi)存存取速度以提升計(jì)算能力，每顆FSD芯片內(nèi)部還集成了32MB高速緩存。關(guān)于前文用到的“TFLOPS”和“TOPS”計(jì)算能力指標(biāo)，各位可以參看《性能翻了10倍 聊英偉達(dá)新自動(dòng)駕駛平臺(tái)》相關(guān)部分了解其定義，在此就不展開介紹了。

　　對(duì)于特斯拉公布的數(shù)據(jù)，英偉達(dá)方面多少有些不滿，因?yàn)橛�偉達(dá)公布的Xavier理論計(jì)算能力為30TOPS，而特斯拉內(nèi)部的對(duì)比評(píng)測顯然沒有完全展現(xiàn)英偉達(dá)硬件的處理能力（這與計(jì)算任務(wù)測試代碼有很大關(guān)系）。而且英偉達(dá)認(rèn)為，特斯拉Autopilot 3.0硬件應(yīng)該與其具有320TOPS計(jì)算能力的旗艦產(chǎn)品DRIVE PX Pegasus對(duì)比。

　　Autopilot 3.0硬件配備了雙獨(dú)立電源分別為兩顆FSD芯片供電，這樣其中一路電源損壞時(shí)，也能夠保證其中有一個(gè)FSD芯片正常工作，確保車輛能安全行駛。

　　粗略地計(jì)算可以得出，DRIVE PX Pegasus上單顆GPU的算力在80TOPS左右。特斯拉FSD芯片擁有的72TOPS算力，雖然比不上DRIVE PX Pegasus的單顆GPU的算力，但也較為接近了。況且，特斯拉自研FSD芯片的目的并非只是追求極致性能，功耗也是其重要設(shè)計(jì)目標(biāo)之一。相比英偉達(dá)DRIVE PX Pegasus 500W的功耗，特斯拉Autopilot 3.0的功耗要低不少。

　　從特斯拉官方公布的數(shù)據(jù)來看，Autopilot 3.0硬件能夠處理來自8路攝像頭同時(shí)工作產(chǎn)生的每秒2300幀圖像，并留出了足夠的算力冗余。而現(xiàn)款車型上搭載的Autopilot 2.5硬件每秒只能處理110幀圖像，只有Autopilot 3.0硬件性能的1/21。

　　與Autopilot 2.5硬件相比起來，Autopilot 3.0硬件的功耗要稍高一些，但考慮到其超過20倍的性能增長，新的數(shù)據(jù)處理單元依然有著優(yōu)秀的性能功耗比。而強(qiáng)勁的性能也為日后自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的功能增強(qiáng)和添加提供了算力支持。

　　整車廠商只有擁有了技術(shù)儲(chǔ)備才會(huì)有議價(jià)能力，在自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)處理單元技術(shù)上，Autopilot 3.0硬件的誕生增強(qiáng)了特斯拉在該領(lǐng)域的議價(jià)能力。這或許也是特斯拉自研芯片的初衷之一。

● 最新版本軟件搭載了什么功能？

　　上文詳細(xì)講述了最新的Autopilot 3.0硬件，下面我們聊一下軟件的現(xiàn)狀�，F(xiàn)在特斯拉把自適應(yīng)巡航、車道保持、主動(dòng)緊急制動(dòng)功能、自動(dòng)變道等功能歸類為自動(dòng)輔助駕駛配置；把導(dǎo)航時(shí)自動(dòng)駛?cè)?駛出高速公路匝道、自動(dòng)泊車、召喚車輛、識(shí)別并響應(yīng)交通燈和停止標(biāo)識(shí)（預(yù)計(jì)年內(nèi)推出）、在市區(qū)街道自動(dòng)駕駛（預(yù)計(jì)年內(nèi)推出）等功能歸類為完全自動(dòng)駕駛能力配置。自動(dòng)輔助駕駛和完全自動(dòng)駕駛能力這兩項(xiàng)配置在定制新車時(shí)是能夠根據(jù)需求由用戶自行選擇的。

　　特斯拉新近推出的兩個(gè)功能分別是導(dǎo)航時(shí)自動(dòng)駛?cè)?駛出高速公路匝道（Navigate on Autopilot，簡稱“NOA”）和增強(qiáng)型召喚（Enhanced Summon）功能，最新軟件更新版本號(hào)為2019.12。這兩個(gè)功能現(xiàn)在都以測試版的形式出現(xiàn)在部分版本的軟件更新中。

　　特斯拉最新的2019.12版本軟件更新中的NOA功能可在無需駕駛員確認(rèn)的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變道（該功能屬于測試版，需要駕駛員在設(shè)置中禁用變道確認(rèn)選項(xiàng)，同時(shí)，系統(tǒng)只會(huì)在檢測到駕駛員的手扶在方向盤上時(shí)才會(huì)進(jìn)行變道操作）。上述無需變道確認(rèn)的NOA功能最早是在2019.8.5版本軟件更新上開始推送的。

　　該功能可用的前提是用戶與車輛的距離或指定點(diǎn)與車輛的距離小于100英尺（約30米）。后續(xù)的2019.12版本軟件更新未集成增強(qiáng)型召喚功能，或許是測試結(jié)果不理想，需要再對(duì)功能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化吧。

● Autopilot 3.0硬件將為特斯拉帶來什么？

　　Autopilot 3.0硬件現(xiàn)在已經(jīng)在一些Model S和Model X車型上運(yùn)行了1個(gè)多月，在Model 3車型上也運(yùn)行了3周左右時(shí)間了。未來生產(chǎn)的特斯拉新車將逐步切換至裝配Autopilot 3.0硬件�，F(xiàn)在裝配到Model S/X/3車型上的Autopilot 3.0硬件運(yùn)行的軟件在功能上應(yīng)該是和運(yùn)行在Autopilot 2.5硬件上一樣的，Autopilot 3.0硬件強(qiáng)大的性能將會(huì)通過后續(xù)軟件升級(jí)后得到釋放。

　　雖然Autopilot 2.0、2.5和3.0版本硬件采用類型和數(shù)量相同的傳感器（攝像頭和雷達(dá)等），但Autopilot 3.0硬件算力的提升使得車輛能夠以更高的頻率處理來自傳感器的數(shù)據(jù)，這將讓特斯拉的車型未來能夠支持更高車速下的駕駛輔助或?qū)崿F(xiàn)更多更全面的自動(dòng)駕駛功能。Autopilot 3.0硬件還能夠以更高的分辨率來處理來自攝像頭的圖像數(shù)據(jù)，從而提升障礙物識(shí)別的精度。而更復(fù)雜的圖像處理和車輛控制決策算法也需要Autopilot 3.0硬件強(qiáng)大算力的支持。

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『特斯拉Model 3全自動(dòng)駕駛功能演示視頻』

　　在市區(qū)街道中，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要識(shí)別的移動(dòng)目標(biāo)比高速公路上更多，目標(biāo)種類除了汽車外，還包括了行人、動(dòng)物和騎行者等各種各樣的物體。對(duì)于特斯拉這種沒有配備激光雷達(dá)的車型來說，配置一個(gè)性能強(qiáng)勁的電腦來處理來自攝像頭的圖像是必須的。

　　特斯拉CEO埃隆·馬斯克稱到21世紀(jì)20年代中期，市場上將會(huì)有100萬臺(tái)搭載Autopilot 3.0硬件的特斯拉車型，這些車有望成為Robotaxi無人駕駛出租車，讓車主通過分享他們的特斯拉汽車獲取收益，同時(shí)特斯拉也能從中獲取一定利潤。首臺(tái)Robotaxi或?qū)⒃?020年與公眾見面。這是一個(gè)雙贏的做法，車主在不用車時(shí)可出租獲利，降低用車成本；特斯拉以較低的運(yùn)營成本從已銷售出去的產(chǎn)品中獲取可觀的利潤。

● 編輯總結(jié)：

　　從目前的情況來看，Autopilot 3.0硬件已經(jīng)開始裝配到特斯拉新近下線的新車之上了，但目前的軟件依然還未能充分發(fā)揮Autopilot 3.0硬件的全部性能，所以裝配Autopilot 2.5和Autopilot 3.0硬件的特斯拉車型在自動(dòng)駕駛性能方面不會(huì)有明顯的區(qū)別。而隨著特斯拉進(jìn)一步向更高階的自動(dòng)駕駛功能邁進(jìn)，Autopilot 3.0硬件的優(yōu)勢便會(huì)陸續(xù)顯現(xiàn)。究竟埃隆·馬斯克這位科技界的鬼才接下來能為汽車界帶來怎樣的驚喜呢？讓我們拭目以待吧！（圖/文/汽車之家 常慶林）