大概一個(gè)月之前，馬斯克放出了可能是今年特斯拉最重大事件的預(yù)告。

4 月 15 日，馬斯克在推特回復(fù)網(wǎng)友稱，特斯拉的 AI Day 專場(chǎng)發(fā)布會(huì)，預(yù)計(jì)會(huì)在「7 月底 late July」舉行。

繼 2019 年 4 月 23 號(hào)自動(dòng)駕駛日 Autonomous Day、2020 年 9 月 23 日電池日 Battery Day 之后，特斯拉第三次以「Day」命名的技術(shù)發(fā)布會(huì)，終于正式定檔。

自動(dòng)駕駛?cè)丈?，特斯拉掏出了世界上首枚由車企研發(fā)的自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片 FSD Chip，并發(fā)布了算力高達(dá) 144TOPS 的 Autopilot 硬件 3.0，總體算力至今依然沒(méi)有量產(chǎn)車望其項(xiàng)背。

電池日上，馬斯克放出了年產(chǎn)能 TWh 級(jí)別的全新電池工廠，發(fā)布了下一代 4680 電池，以及融合了電化學(xué)、生產(chǎn)優(yōu)化，以及車輛工程之后續(xù)航提升 54% 的宏大目標(biāo)，還有三電機(jī)+超長(zhǎng)續(xù)航的新款 Model S。

于是，我們沒(méi)有理由不期待，馬斯克會(huì)在 7 月底的 AI 發(fā)布會(huì)上，放出更多「核彈」，為自動(dòng)駕駛的 2021 打上更多花火。

當(dāng)然，按照前兩次發(fā)布會(huì)的調(diào)性，大家一定要做好 AI Day 跳票，甚至多次跳票的準(zhǔn)備。不過(guò)這不影響我們根據(jù)現(xiàn)有的線索，揣測(cè)一下特斯拉到底會(huì)在 AI Day 上發(fā)布些什么。

不用擔(dān)心，今天的文章不只有枯燥無(wú)味的數(shù)字，我們會(huì)爭(zhēng)取寫得更讓人心潮涌動(dòng)一些。

來(lái)自車企的全球最強(qiáng)計(jì)算機(jī)

根據(jù) 2020 下半年的全球 TOP500 計(jì)算機(jī)排名，目前已投入使用的超級(jí)計(jì)算機(jī)中，日本富岳 Fugaku 超級(jí)計(jì)算機(jī)以 431.65PFLOPS 的 FP32 精度算力，排在榜首，大概是第二名的3倍。

2020 年 8 月 16 日，馬斯克首次披露了特斯拉 DOJO 超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃的目標(biāo)——FP32 精度 1EFLOPS 的算力，也就是 1024PFLOPS，富岳的 2.5 倍。

DOJO，也就是特斯拉 AI Day 的最大看點(diǎn)之一，一套來(lái)自車企的超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)。它是特斯拉自動(dòng)駕駛計(jì)算補(bǔ)齊的最后一塊拼圖，甚至有可能是新時(shí)代車企「靈魂」的最終體現(xiàn)。

我們討論自動(dòng)駕駛時(shí)，常用的 TFLOPS 算力，其實(shí)是基于 INT8 精度衡量的。換算成 FP32 精度的話大致要除以 4。也就是說(shuō)，特斯拉 Autopilot 硬件 3.0 的 FP32 精度算力大概是 36TFLOPS。

換算一下就是，一個(gè) DOJO 系統(tǒng)的算力，起碼相當(dāng)于 29127 輛特斯拉硬件 3.0 車型算力之和。

1EFLOPS 的算力當(dāng)然很恐怖，但傲視群雄的 DOJO 擔(dān)子依然不輕。

根據(jù) thecarconnection.com 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2014 年全美駕駛者平均每天開(kāi)車 52 分鐘.

以特斯拉硬件 3.0 車型保有量 100 萬(wàn)輛計(jì)算，一套 DOJO 純粹基于平均時(shí)間值換算，每天大約需要處理超過(guò) 2500 萬(wàn)輛次汽車反饋的數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，DOJO 主要負(fù)責(zé)的是「訓(xùn)練」，這樣計(jì)算它的壓力不嚴(yán)謹(jǐn)。但另一個(gè)幸福的煩惱是，特斯拉賣得真不錯(cuò)。

剛剛過(guò)去的 1 季度，特斯拉一共交付了超過(guò) 18 萬(wàn)輛汽車，這些車型全部搭載了 Autopilot 硬件 3.0，算下來(lái)今年特斯拉或?qū)⑹鄢?73 萬(wàn)輛汽車，甚至有機(jī)會(huì)超越雷克薩斯。

按照這樣的趨勢(shì)，再過(guò)一陣子，馬斯克曾經(jīng)引以為豪的「百萬(wàn)級(jí)自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)反饋車隊(duì)」，就會(huì)變成每年「自豪」一次的幸福煩惱。

DOJO 如何適應(yīng)迅速累積的 Shadow mode 數(shù)據(jù)反饋規(guī)模，比起 DOJO 本身，也許是 AI Day 更值得關(guān)注的命題。

硬件 4.0，突破 1000TOPS？

靈魂需要肉體承載，DOJO 是坐鎮(zhèn)特斯拉總部的大腦，而分散于世界各地的 Autopilot 硬件，則是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)末梢。

DOJO 超算目前面臨的內(nèi)部挑戰(zhàn)有兩個(gè)：特斯拉賣得太火，也就是數(shù)據(jù)反饋越來(lái)越龐雜；以及特斯拉做得太多，也就是來(lái)自每一個(gè)「神經(jīng)末梢」的數(shù)據(jù)壓力，會(huì)越來(lái)越大。

「做得太多」對(duì)應(yīng)的，就是馬斯克 Autonomous Day 上承諾會(huì)在「兩三年內(nèi)」推出的二代 FSD Chip，以及它的載體 Autopilot 硬件 4.0。

根據(jù)臺(tái)灣工商時(shí)報(bào)報(bào)道，二代 FSD Chip 將交給臺(tái)積電量產(chǎn)，使用 7 納米工藝制造，由博通和特斯拉一起設(shè)計(jì)。

臺(tái)灣媒體報(bào)道的另一個(gè)消息，是「每塊 7 納米晶圓只能切割出 25 片 FSD Chip 2 代芯片」——一塊 7 納米晶圓面積是70650 平方毫米，而初代 FSD Chip 面積只有 260 平方毫米。

所謂的「X 納米工藝」，一般指的是晶體管邊長(zhǎng)為 X 納米。根據(jù)摩爾定律，同樣面積的芯片，其晶體管數(shù)量每隔 18 個(gè)月就會(huì)翻一番，而邊長(zhǎng)就是計(jì)算晶體管密度的重要因素。

一般來(lái)說(shuō)，同樣架構(gòu)下等量的晶體管密度提升，就會(huì)帶來(lái)相近的性能提升幅度。也就是說(shuō)，同樣面積下晶體管數(shù)量翻一倍，理論上性能會(huì)接近翻倍。

原理說(shuō)得差不多，可以直接下結(jié)論了：二代 FSD Chip 在晶體管密度突飛猛進(jìn)的基礎(chǔ)上，芯片面積同樣百尺竿頭——最后的結(jié)果就是算力大爆炸。

我們用數(shù)字大概預(yù)測(cè)一下。

2019 年 11 月 7 日，特斯拉 AI 部門高級(jí)主管 Andrej Karpathy 在 PyTorch Developer Conference 2019 上面，公布了這樣一個(gè)數(shù)字：Autopilot 硬件 3.0 的工作功耗是「sub 100W 低于 100 瓦」。

算下來(lái)硬件 3.0 總體的效率起碼是 1.44TOPS 每瓦，而使用了 12 納米工藝的英偉達(dá) Xavier，芯片層面的效率大概是1TOPS 每瓦（30W/30TOPS）。

初代 FSD Chip 用的是三星 14 納米工藝，而 FSD Chip 2 代用的臺(tái)積電 7 納米工藝，理論晶體管密度是三星 14 納米的 3.5 倍。

即使不考慮架構(gòu)優(yōu)化，硬件 4.0 也有望提供 6TOPS 的每瓦性能，也就是 100W 系統(tǒng)功耗，可以輸出 600TOPS 的算力。

而英偉達(dá)最新的 Orin，系統(tǒng)級(jí)效率「只有」 3.08TOPS 每瓦（130 瓦/400TOPS）。

考慮到蔚來(lái)已經(jīng)將自動(dòng)駕駛計(jì)算系統(tǒng)的功耗上限，拉到了 200W+ 級(jí)別。一旦馬斯克想狠狠來(lái)一把軍備競(jìng)賽，也許 1000+，甚至 2000TOPS才是硬件 4.0 的星辰大海。

當(dāng)特斯拉每年賣出 100 萬(wàn)輛裝有硬件 4.0 的汽車，DOJO 會(huì)不會(huì)喊一句「寶寶心里苦，但寶寶不能說(shuō)」？

視覺(jué)能力飛躍？

如無(wú)意外，新一代 Autopilot 硬件會(huì)沿用 8 攝像頭的配備。雖然數(shù)量大概率不會(huì)變，但下一代 Autopilot 攝像頭的質(zhì)量，很有可能迎來(lái)飛躍。

想要理解「飛躍」到底是什么，雖然技術(shù)路線不同，我們依然得先看看其他廠商。

年初的 NIO Day 上，蔚來(lái)首發(fā)了車規(guī)級(jí)的 800 萬(wàn)像素?cái)z像頭。

它可以以 4K 級(jí)別的精度收集視頻數(shù)據(jù)。對(duì)比之下，目前輔助 Autopilot 硬件的，依然是 120 萬(wàn)像素?cái)z像頭。

其實(shí)符合車規(guī)級(jí)穩(wěn)定性要求的高像素?cái)z像頭，多年前就已經(jīng)出現(xiàn)，但卻一直無(wú)法應(yīng)用于 ADAS/自動(dòng)駕駛，主要原因很簡(jiǎn)單——沒(méi)那么強(qiáng)的車規(guī)級(jí)芯片處理如此龐大的數(shù)據(jù)流。

2020 NIO Day 上，李斌介紹稱蔚來(lái)的 AQUILA 系統(tǒng)每秒會(huì)產(chǎn)生高達(dá) 8GB的視頻數(shù)據(jù)——8GB 相當(dāng)于 1 秒鐘看完 3 年 NIO Day 回放，或者 1 秒鐘看完 2000 個(gè)抖音短視頻。

2022 年開(kāi)始，特斯拉/英偉達(dá)系在計(jì)算端萬(wàn)事俱備，800 萬(wàn)級(jí)別像素，將會(huì)順理成章地成為 ADAS 行業(yè)下一個(gè)軍備競(jìng)賽的必爭(zhēng)之地。

1016TOPS 算力的英偉達(dá) Orin 系統(tǒng)加持下，蔚來(lái)?yè)碛辛颂幚矶鄠€(gè) 4K 視頻流的能力。同樣將迎來(lái)算力爆發(fā)的特斯拉，沒(méi)有理由不讓 DOJO 看到更清晰的世界。

不過(guò)，高像素，只是自動(dòng)駕駛視覺(jué)新時(shí)代的其中一個(gè)主旋律，我們下面結(jié)合具體的產(chǎn)品繼續(xù)深挖。

先看一位車規(guī)級(jí) 800 萬(wàn)像素?cái)z像頭主要供應(yīng)商：安森美 Onsemi。目前的 120 萬(wàn)像素 Autopilot 攝像頭，就使用了來(lái)自安森美的 AR0136A 。

AR0820AT，這是安森美新一代旗艦自動(dòng)駕駛攝像頭型號(hào)。

它支持拍攝3840x2160 分辨率，40fps 的 HDR 高動(dòng)態(tài)范圍視頻，靜態(tài)分辨率高達(dá) 830 萬(wàn)像素（3848x2168），同時(shí)符合 ASIL-B 級(jí)別車規(guī)認(rèn)證。

除此之外，三星、索尼等主流 CMOS 廠商均已推出了 4K 車規(guī)級(jí)感光元件，比如索尼 IMX324/424、三星 S5K2G1，都支持 4K 40 幀的 HDR 視頻拍攝。

4K、40 幀（或更高）、HDR，這就是自動(dòng)駕駛攝像頭新時(shí)代三大主旋律。

4K 和 1280x960 相比，分辨率達(dá)到了 6.75 倍，視頻數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確顯示更遠(yuǎn)處的路況，以索尼 IMX324 的產(chǎn)品說(shuō)明為例，4K 分辨率下遠(yuǎn)處的交通標(biāo)志清晰可見(jiàn)：

40 幀則是畫面流暢度（目前主流是 30 幀）的進(jìn)步。視頻幀率越高，視頻中物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程就會(huì)越流暢，有利于深度學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)和決策。

而 HDR，則是攝像頭向人眼靠近的另一大步。

HDR 的全稱是 High Dynamic Range 高動(dòng)態(tài)范圍。簡(jiǎn)單點(diǎn)描述 HDR的效果，就是極暗處（比如樹(shù)蔭下）不會(huì)黑成一片，極亮處（比如正午太陽(yáng)下）也不會(huì)白成一片。

圖片來(lái)自 Youtube

也許人眼已經(jīng)對(duì)紛繁的世界習(xí)以為常，但對(duì)于汽車視覺(jué)來(lái)說(shuō)，「工業(yè)革命」才剛剛開(kāi)始。

新時(shí)代汽車工業(yè)的靈魂

DOJO、Autopilot 硬件 4.0、4K 攝像頭，這是我們對(duì)特斯拉 AI Day的期待。

然而，AI Day 不僅是特吹的狂歡，它同時(shí)帶來(lái)了汽車工業(yè)的思考：下一個(gè)時(shí)代的車企「靈魂」在哪？

先提一個(gè)業(yè)內(nèi)觀點(diǎn)：主機(jī)廠也許是更好的自動(dòng)駕駛公司。

這個(gè)邏輯的起點(diǎn)很簡(jiǎn)單，因?yàn)橹鳈C(jī)廠擁有車輛制造權(quán)和運(yùn)營(yíng)權(quán)，豐田大眾這樣的車企，年銷售規(guī)模甚至是千萬(wàn)級(jí)的。比起買幾十幾百輛車搞實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)駕駛技術(shù)公司，主機(jī)廠自研自動(dòng)駕駛的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)極其優(yōu)渥。

但優(yōu)渥不代表門檻低。

攝像頭→FSD Chip→車輛決策→DOJO 超算訓(xùn)練→軟件 OTA 更新，這是特斯拉的自動(dòng)駕駛閉環(huán)陽(yáng)謀，但每一個(gè)環(huán)節(jié)，都是對(duì)傳統(tǒng)車企的靈魂拷問(wèn)：

傳感器數(shù)據(jù)是否 100% 可控可收集？

計(jì)算硬件是不是「know how」級(jí)別地利用？

視覺(jué)融合是供應(yīng)商包辦還是自己搞定？

深度學(xué)習(xí)模型要不要自己訓(xùn)練？

能否在一個(gè)電子電氣架構(gòu)上做到長(zhǎng)期更新，常用常新？

上文提到新車企「靈魂」，我們從不和稀泥，于是經(jīng)過(guò)全文鋪墊后，可以說(shuō)得直白點(diǎn)：

新車企的靈魂不是舊時(shí)代的「制造」，而是融合了人工智能、軟件開(kāi)發(fā)、電子硬件架構(gòu)等 ICT 行業(yè)特征的自研能力。

如果以上能力缺了一壞，甚至幾環(huán)，你們覺(jué)得能叫「新車企」嗎？

（完）

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