近日，馬斯克在推特上透露，由于特斯拉V10.0系統(tǒng)和Smart Summon(智能召喚)功能已發(fā)布，特斯拉全自動駕駛系統(tǒng)(Full Self-Driving，F(xiàn)SD)的價格將于11月1日起上調(diào)1000美元。

　　特斯拉的這顆芯片，是一種特殊類型的 AI 處理器，可以支持人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN），也就是我們常聽到的機器學(xué)習(xí)（ML）或深度學(xué)習(xí)（DL）。

　　需要指出的是，特斯拉定制開發(fā)的這顆 AI 芯片并不意味著特斯拉在 AI 領(lǐng)域取得了反轉(zhuǎn)一切的能力。至于全自動駕駛在現(xiàn)實世界的解決方案，特斯拉也只是剛剛?cè)腴T。

　　AI 芯片的背景

　　傳統(tǒng)的計算機需要 CPU（中央處理器）來執(zhí)行系統(tǒng)工作，比如加載應(yīng)用程序。除此之外，大部分現(xiàn)代計算機還要有 GPU（圖形芯片）來支撐，它的工作是協(xié)助核心處理器完成圖形和動畫的渲染，讓用戶能在屏幕上獲取有效信息。

　　在機器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)上，除了 CPU，GPU 的角色也突然重要了起來?？偟脕碚f，GPU 從配角變主角，主要還是因為 ANN（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)） 是個龐大的數(shù)值和線性代數(shù)問題，而它就是為這樣的數(shù)字混合而生的。

　　對開發(fā)者來說，GPU 簡直是上天的恩賜，誰也沒想到它能在 ML/DL 領(lǐng)域發(fā)揮如此巨大的功效。GPU 的隱藏屬性「暴露」后，芯片開發(fā)者們開始為潛在的市場擴軍備戰(zhàn)，就連 GPU 的設(shè)計都開始為 ML/DL 任務(wù)傾斜。

　　在 FSD 芯片誕生前，特斯拉一直是拿來主義者，它最早與 Mobileye 合作，后又轉(zhuǎn)向英偉達?，F(xiàn)在，特斯拉則希望將命運攥在自己手中，用自研的這顆芯片為 Autopilot 撐起一片天地。

　　在今年 4 月份的 Autonomy Day 大會上，特斯拉祭出了大殺器——FSD 芯片。這背后傳達的信息很清晰：就是要用自行研發(fā)的技術(shù)替代現(xiàn)有的英偉達芯片。

　　四個多月后，特斯拉工程師們又在 Hot Chips 大會（IEEE 主辦，專注于高性能處理器）上對芯片的一些關(guān)鍵組件提供了更多的解析。這次深度解析也讓外界對特斯拉的 FSD 芯片重燃興趣。

　　需要注意的是，在大多數(shù)人眼里，這種處理器可統(tǒng)稱為 AI 芯片。這樣叫也不為過，但也別對它有太高的期待——AI 芯片目前還無法在預(yù)期領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全知全能的人工智能。

　　簡單來理解的話，這些芯片根本沒有任何類人的推理或常識能力，它只是能力暴增的數(shù)值計算設(shè)備罷了。

　　3.0 硬件的秘密

　　特斯拉官方表示，圖像數(shù)據(jù)處理的流程首先從攝像頭的高速數(shù)據(jù)傳輸開始——高速指的是25 億像素/秒，大概是往 21 塊 1080P 的全高清屏幕塞 60 幀畫面的程度。這個數(shù)據(jù)傳輸速度比特斯拉車型現(xiàn)有的8顆攝像頭可以產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量多了不止一個維度。

　　如此高的傳輸速度現(xiàn)在還用不上——因為 FSD 芯片內(nèi)置的圖像處理器ISP最高「只能」處理 10 億像素的數(shù)據(jù)量，也就是 8 塊 1080P 屏幕每秒 60 幀的程度——這已經(jīng)追上現(xiàn)在世界上最快的消費級圖像傳輸標準 DisplayPort 1.4 了，而車載芯片「傳統(tǒng)上」是要落后消費級起碼一個時代的。

　　圖像處理器 ISP 的作用主要是將攝像頭產(chǎn)生的原始 RGB 三原色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成復(fù)雜的圖像信息，這些信息的下一站是神經(jīng)處理單元 NPU，NPU 會根據(jù)深度學(xué)習(xí)模型對圖像數(shù)據(jù)作出處理——但在此之前，這些數(shù)據(jù)將會存儲在 SRAM 內(nèi)。

　　那什么是 SRAM？

　　SRAM 一般被應(yīng)用在處理芯片的 1-3 級緩存上，你可以簡單地將它理解為比運行內(nèi)存速度快很多，同時成本也高很多的存儲芯片。有多快？特斯拉芯片總工程師 Pete Bannon 表示，處理全自動駕駛的緩存帶寬至少要達到 1TB/秒，而 FSD 芯片的 SRAM 實際上能提供 2TB/秒的帶寬。

　　那32MB 的緩存又是什么概念？做一個不是十分準確但足夠形象的比較，零售價 16999 元的英特爾酷睿 i9-9980XE，SRAM 緩存總量也僅為33.75MB。另一個細節(jié)是，2010 年英特爾CPU的最大 SRAM 僅為16MB，2014 年也只是增長到了 24MB。

　　SRAM 的價格之高，特斯拉 SRAM 規(guī)格之激進，相信大家也能管中窺豹——而 Pete Bannon 在發(fā)布會上也將巨大的 SRAM 容量總結(jié)為 FSD 芯片對比市場上同類芯片的最大的優(yōu)勢。

　　芯片內(nèi)部的所有數(shù)據(jù)都在淺藍色標注的主通道上傳輸，或者叫NOC（Network on Chip），然后才會經(jīng)過總帶寬為 68GB/s的LPDDR4 運行內(nèi)存——所以特斯拉目前的傳感器數(shù)據(jù)產(chǎn)生量大概率不會超過 68GB/s，甚至不會超過 34GB/s，當然這也已經(jīng)是一個很嚇人的數(shù)字了——但內(nèi)存帶寬可能還是自動駕駛的瓶頸。

　　NPU 是 FSD 芯片里面的真正大殺器。但總有一些其他方面的數(shù)據(jù)處理是NPU 無法完成的，這時候就需要 CPU 和 GPU 共同參與。

　　FSD 芯片內(nèi)置了主頻為 1GHZ 的 GPU，擁有 600TOPS 的運算能力。特斯拉的表述是 GPU 主要負責(zé)一些后處理的任務(wù)，比如說描繪人類能看得懂的界面和圖形——也就是說 2.X 時代特斯拉自動駕駛硬件的 AB 面設(shè)計將會大概率被取消?？偟膩碚f，按照特斯拉在發(fā)布會上對 GPU 的描述，以后的 FSD 芯片里面，GPU 的地位將會被繼續(xù)削弱。

　　除此之外，一些通用數(shù)據(jù)只能交給 CPU 處理，特斯拉采用的是 12 個 64 位 ARM Cortex A72 內(nèi)核，運行頻率為 2.2GHZ——準確點說應(yīng)該是三個四核 CPU 的并聯(lián)架構(gòu)。

　　特斯拉對于 CPU 架構(gòu)的選擇有點讓人摸不著頭腦，因為 A72 是 ARM 在 2015 年推出的架構(gòu)（雖然 2016 年才正式商用），往后可用的架構(gòu)包括 A73 和 A75（A76 和 A77 是 2018/2019 年發(fā)布的）。

　　不過考慮到 FSD 芯片的研發(fā)是從 2016 年開始的，采用再前一年的架構(gòu)也很正常。因為老架構(gòu)更便宜，而多個核心疊加的方式也保證了多線程總性能不比如今頂級的 4 核心移動端 CPU 弱，甚至尤有勝之——硬件 3.0 的 CPU 性能是硬件 2.5 的 2.5 倍。

　　馬斯克的勇氣

　　許多人對馬斯克的勇氣大加贊賞，認為特斯拉敢走出這樣一條路確實值得尊敬。

　　不過，從商業(yè)角度來看，這樣的選擇明智嗎？對于車主而言，花大價錢選裝真的有那么多的實際意義嗎？

　　這是馬斯克的賭注，也是完全自動駕駛的賭注。