雖然特斯拉因?yàn)樽匀际录尯芏嗳藢ζ渖a(chǎn)的電動汽車產(chǎn)生了一絲擔(dān)憂,不過特斯拉并沒有打算停下腳步。在今天特斯拉舉辦自動駕駛?cè)栈顒又?,馬斯克及各位高管展示了其公司對自動駕駛的研究情況。其中最吸引眼球的就是傳言已久的特斯拉自研自動駕駛芯片首次公開亮相,而且也公布了諸多細(xì)節(jié)。
圖片來自特斯拉,主板正面
芯片設(shè)計大神曾Jim Keller加盟特斯拉,領(lǐng)導(dǎo)自研AI芯片的開發(fā),雖然Jim在2018年就離開了,不過這個項(xiàng)目并沒有中斷。在今天的自動駕駛?cè)栈顒又?,特斯拉也詳?xì)介紹了由這款芯片組成的電腦及芯片細(xì)節(jié)。
圖片來自特斯拉,雙芯片獨(dú)立運(yùn)行,可做冗余,強(qiáng)大的數(shù)據(jù)感知處理性能
首先介紹了新款的自動駕駛電腦,在這款電腦的主板上搭載了兩塊全新的自研芯片,作為冗余,可以獨(dú)立運(yùn)算。每塊芯片周圍有四塊DRAM內(nèi)存。同時配有冗余電源保證供電。
在這兩塊芯片擁有完整的傳感器感知功能,包括雷達(dá)、GPS甚至是轉(zhuǎn)向角度等數(shù)據(jù)都能獲取感知到。
圖片來自特斯拉,芯片大圖
而重頭戲就是自研芯片了。首先是封裝大小,F(xiàn)SD芯片的封裝大小為37.5mm*37.5mm,面積約為1406平方毫米,同時采用BGA封裝,有2116個引腳。
圖片來自特斯拉,實(shí)際DIE面積260平方毫米
揭開芯片蓋,能看到實(shí)際芯片的DIE,實(shí)際面積也不小,為260平方毫米。
圖片來自特斯拉,DIE照片
特斯拉這次對芯片有比較詳細(xì)的解釋,可以看到芯片采用14nm FinFET工藝制造,面積為260平方毫米,有60億晶體管。
記下來特斯拉也詳細(xì)介紹了芯片各個功能的分布情況。包括視頻輸入(自動駕駛汽車多個相機(jī)采集到的數(shù)據(jù))、LPDDR4內(nèi)存控制器、圖像信號處理器等。
圖片來自特斯拉,視頻輸入部分每秒可以處理2.5G像素的數(shù)據(jù)
圖片來自特斯拉,芯片采用LPDDR4內(nèi)存,而內(nèi)存控制器峰值帶寬68GB/s
圖片來自特斯拉
圖像信號處理器每秒能處理1G像素,24bit流水線,有先進(jìn)的色彩映射及降噪處理能力。
圖片來自特斯拉
重中之重就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器了。它擁有32M的SRAM,雙核心,每個核心在2GHz頻率下?lián)碛?6TOPS的性能,所以雙核共有72TOPS的性能。整個主板就有了144TOPS的性能。
圖片來自特斯拉,視頻編碼器可以處理H.265編碼,這種編碼可以在較低的容量情況下實(shí)現(xiàn)較高的畫質(zhì)
圖片來自特斯拉
除了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器,這款芯片還內(nèi)置GPU。在1GHz頻率下的性能有600GFOPS,能夠?qū)崿F(xiàn)FP32及FP32計算。不支持FP16等半精度計算功能,所以這款GPU應(yīng)該不會負(fù)責(zé)AI運(yùn)算。
圖片來自特斯拉
主處理器采用12核心ARM Cortex-A72處理器,頻率為2.2GHz。(確實(shí)沒看錯,12核)
圖片來自特斯拉,針對駕駛控制,特斯拉也在芯片中內(nèi)置了Safety System,保證控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定
圖片來自特斯拉
由于自動駕駛需要處理海量的數(shù)據(jù),所以數(shù)據(jù)安全也是需要考量的。所以Security System保證運(yùn)行的代碼是經(jīng)過特斯拉簽名的,未經(jīng)允許的代碼是不能運(yùn)行在采用這款芯片的特斯拉電動汽車上的。
圖片來自特斯拉,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片的精簡指令集系統(tǒng)
圖片來自特斯拉
除了硬件,特斯拉也針對軟件進(jìn)行了優(yōu)化。開發(fā)了自己的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編譯器。能夠充分利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器中的SRAM等優(yōu)勢。
圖片來自特斯拉,功耗有所提升
圖片來自特斯拉,但相對成本下降
圖片來自特斯拉,更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力
圖片來自特斯拉,最終一臺電腦中雙芯片可提供144TOPS的性能
最后就是功耗方面,特斯拉表示最新的處理器功耗有所提升,不過相對成本反而下降了一些,同時實(shí)際處理性能有大幅度提升。最終得到的結(jié)果就是單塊主板就能提供144TOPS的AI性能。
根據(jù)TechCrunch的報道,馬斯克稱大約一個月前將旗下的Model S及Model X的NVIDIA平臺電腦換成定制芯片,而Model 3也在10天前更換定制芯片。
圖片來自特斯拉,F(xiàn)SD電腦與之前使用的NVIDIA的電腦外觀基本相似,所以可以完成快速更換
同時下一代芯片的設(shè)計工作也在進(jìn)行中,目前已完成了一半,要比目前的芯片好三倍,但是可能還有兩年才能完成。實(shí)際上目前完成的這款芯片是在一年半或兩年前完成的?,F(xiàn)有車主更換全新的FSD系統(tǒng)需要額外支付5000美元,同時也包含了Summon及Mavop on Autopilot功能。
現(xiàn)在特斯拉已經(jīng)儲備了大量的自動駕駛數(shù)據(jù),全新的自研芯片讓特斯拉汽車的數(shù)據(jù)處理能力,進(jìn)一步提升,而且根據(jù)馬斯克的說法,第一代芯片已經(jīng)開始部署,下一代芯片開發(fā)也有一半,相信以后更加完善的車輛駕駛輔助甚至是自動駕駛能更快到來。
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