特斯拉 AI 芯片的真正實力

近日，多家媒體爆料稱，特斯拉可支持全自動駕駛的AI芯片FSD終于投入使用。最重要的是，特斯拉的老款也可以改裝成全新的AI芯片。特斯拉的這個芯片是一種特殊類型的AI處理器，可以支持人工神經網絡(ANN)，也就是我們經常聽到的機器學習(ML)或者深度學習(DL)。需要指出的是，這款由特斯拉定制的AI芯片，并不意味著特斯拉已經實現了在AI領域扭轉一切的能力。至于現實世界中全自動駕駛的解決方案，特斯拉才剛剛起步。然而，有些人不這么認為。他們認為馬斯克拿到了“方上之劍”:特斯拉可以憑借這個芯片實現鳳凰涅槃，最終帶領我們進入全自動駕駛時代。真的是這樣嗎？接下來，讓我們撥開迷霧，看看特斯拉AI芯片的真正實力。1.關于AI芯片的背景知識AI芯片包含哪些部分？根據汽車，傳統計算機需要CPU(中央處理器)來執行系統工作，例如加載應用程序。此外，大多數現代計算機都由GPU(圖形芯片)支持，GPU的工作是輔助核心處理器渲染圖形和動畫，以便用戶在屏幕上獲得有效的信息。在機器學習或者深度學習中，除了CPU，GPU的作用突然變得重要起來。總的來說，GPU從配角變成主角，主要是因為ANN(人工神經網絡)是一個龐大的數值和線性代數問題，它就是為這樣的數字混合體而誕生的。對于開發者來說，GPU簡直就是天上掉下來的餡餅，誰也沒想到它會在ML/DL領域發揮這么大的作用。GPU的隱藏屬性被“曝光”后，芯片開發商開始為潛在的市場拓展做準備，甚至GPU的設計也開始向ML/DL任務傾斜。在FSD芯片誕生之前，特斯拉一直是個接盤俠。它先是與Mobileye合作，然后轉向英偉達。現在，特斯拉希望將自己的命運掌握在自己手中，用這款自研芯片支撐起一個自動駕駛的世界。

自動駕駛硬件迭代:2.0-2.5-3.0在今年4月的Autonomy Day大會上，特斯拉展示了大殺器——FSD芯片。這背后的信息很明確:必須用自研技術取代現有的英偉達芯片。

四個多月后，特斯拉工程師在Hot Chips大會(由IEEE主辦，專注于高性能處理器)上提供了更多關于芯片一些關鍵組件的分析。這種深入的分析也重新點燃了人們對特斯拉FSD芯片的興趣。需要說明的是，在大多數人眼里，這種處理器可以統稱為“AI芯片”。這并不夸張，但也不要對其期望過高——AI芯片目前還無法在預期領域實現全知全能的人工智能。簡單來說，這些芯片根本不具備任何類似人類的推理或常識能力。它們只是具有爆炸能力的數字計算設備。

2.圍繞特斯拉新芯片的喧囂，毫無疑問，馬斯克決心擺脫對英偉達芯片的依賴，在特斯拉的車輛上部署自主設計的FSD芯片(三星代工制造)。在這件事上，我們需要考慮幾個至關重要的問題:自研芯片對特斯拉真的有意義嗎？繼續堅持取之主義是否更明智？如果硬要比較，特斯拉自研芯片和現成的專用芯片有什么區別？AI芯片在全自動駕駛中能實現什么？1)純硬件的重點需要明確，即AI芯片的討論只是全局的一小部分。只是芯片是純硬件領域的重點。想發揮硬件實力，就得有相當不錯的軟件。顯然，那些把特斯拉FSD芯片捧上天的人忘記了這一點。沒有一套好的軟件，再強大的硬件也無法實現全自動駕駛。這并不是否認硬件的意義，但硬件只是整個戰役的一部分，軍事醫學的另一半……顯然屬于軟件。從現有的消息來看，馬斯克還沒有可以實現全自動駕駛的軟件。2)設計中的協調與協作如果你想設計一個AI芯片，解決方案之一就是要知道芯片需要達到的一系列技術和性能指標。當然這還是紙上談兵，只有不斷的努力才能拓展AI的邊界。對于特斯拉來說，硬件工程師面臨的一系列情況實際上限制了他們的發揮。比如他們必須把功耗控制在一定范圍內，否則會對汽車的成本和續航能力產生重大影響。此外，新處理器必須嵌入舊芯片留下的位置，這意味著它的大小和形狀必須嚴格遵循原始設計。同時也要考慮上一代產品的兼容性。另外，自動駕駛芯片的設計也有一些既定的規則，比如體積、重量、功耗、散熱、成本等。如果這些硬指標都達不到，那么特斯拉的第一步就落了。2.對比不當將特斯拉AI芯片與其他廠商的同類產品進行對比是否合適？用新產品“敲打”老產品，顯然是不合適的。換句話說，那些說特斯拉FSD比現在的英偉達芯片快多少倍的人其實不懷好意。他們暗示特斯拉在這類技術上取得了重大突破。其實FSD的計算性能在現在的市場上是不存在的，只能說是和對手雙贏。另一個被炒作得讓外行人“高潮”的巨大數字，比如60億晶體管的特斯拉AI芯片。對于普通人來說，60億這個數字確實很嚇人，但實際上市面上已經有200億晶體管的GPU產品了。同時，熟悉硬件的人都知道，不能只通過晶體管的數量來比較芯片的性能，還應該考慮它們的設計目的。1)第一代產品純屬試水。稍微懂點芯片設計的人都知道，第一代產品要想落地還得經歷一段坎坷的時期。首先，一些潛在的bug是必不可少的。沒有第一代產品能逃脫這個過程。就算是麝香也不能免俗，時間的沉淀才是最好的解藥。芯片也是如此。因為不容易改變它的硅基結構，所以很多時候硬件的問題需要軟件來修復。工程師也會對硬件進行相應的改動和升級，但這是經過多次迭代的。顯然，放棄了拿來主義的特斯拉，也必須面對原有產品帶來的各種問題。相比之下，市面上的現成產品就安全多了。畢竟除了原來的工程師，買手也會參與芯片的集成。另外，在測試驗證方面，特斯拉目前是一個人，所以發現問題肯定要慢很多。2)定制芯片的機會成本要想用好自主設計的芯片，還有很多值得注意的問題。在特斯拉身上，AI芯片的成本是首先要考慮的問題。這么努力真的值得嗎？馬斯克在投入資源開發FSD時付出了多少機會成本？要知道，特斯拉不僅要承擔昂貴的研發費用，還要承擔后續的升級改進費用。這個時代，芯片的升級和進化都要日新月異，不是一蹴而就的。此外，特斯拉還必須培養自己的R&D團隊。目前的自動駕駛市場，伯樂常見而千里馬不常見。即使有人才愿意投靠，也需要一段時間的培養。只有時間能告訴我們特斯拉走這一步是對是錯。馬斯克終于可以通過FSD扼住命運的咽喉，特斯拉也不用再喘氣了。但是定制芯片帶來的一系列蝴蝶效應，最終都會被他化解。對于馬斯克來說，這很可能是一場精心策劃的，也意味著一定程度的妥協。3)冗余要求從曝光的細節來看，特斯拉為了保證安全和冗余，設計了兩個并行的芯片。如果兩個“大腦”意見不一致，那么現有的駕駛情況和行動方案就會失效，接下來就是下一幀的捕捉和分析。從表面上看，這種設計比以前的實時冗余系統更高，但我們仍然有許多嚴重的問題要考慮。從積極的方面來看，這種設計……真正防止車輛“做傻事”，但本質上只是消除錯誤。換句話說，特斯拉的冗余設計也有自己的弱點。比如問題不是只出現一次，而是循環播放，一刻不停，那么兩個“大腦”會不會繼續互相否定，從而拖延系統的決策？想象一下，如果你開車時害怕做決定，會發生什么。這不是最佳的駕駛策略。另一個值得考慮的是，兩個“大腦”必須高度統一。這就是業界普遍選擇設置額外冗余系統的原因，重復的缺陷真的是致命的。此外，我們還需要自我意識。當兩個“大腦”無法達成共識時，我們需要知道背后的原因。當然，從差異中發現有價值信息的能力更重要，這樣才能提高自動駕駛系統的決策能力。3、值得稱道的勇氣很多人欣賞馬斯克的勇氣，認為特斯拉走出這樣一條路的勇氣確實值得尊敬。然而，從商業角度來看，這是一個明智的選擇嗎？這個芯片會為特斯拉奠定百年基業還是成為埋葬它的墳墓？這是馬斯克押在特斯拉身上的一場豪，特斯拉能否實現真正的自動駕駛岌岌可危。參考文獻:1。特斯拉自動駕駛FSD芯片NPU詳解https://zhuanlan.zhihu.com/p/838107312.特斯拉關于熱門芯片的PPT整理https://t.zsxq.com/uvna6q3.近日，多家媒體爆料稱，特斯拉可支持全自動駕駛的AI芯片FSD終于投入使用。最重要的是，特斯拉的老款也可以改裝成全新的AI芯片。特斯拉的這個芯片是一種特殊類型的AI處理器，可以支持人工神經網絡(ANN)，也就是我們經常聽到的機器學習(ML)或者深度學習(DL)。需要指出的是，這款由特斯拉定制的AI芯片，并不意味著特斯拉已經實現了在AI領域扭轉一切的能力。至于現實世界中全自動駕駛的解決方案，特斯拉才剛剛起步。然而，有些人不這么認為。他們認為馬斯克拿到了“方上之劍”:特斯拉可以憑借這個芯片實現鳳凰涅槃，最終帶領我們進入全自動駕駛時代。真的是這樣嗎？接下來，讓我們撥開迷霧，看看特斯拉AI芯片的真正實力。1.關于AI芯片的背景知識AI芯片包含哪些部分？根據汽車，傳統計算機需要CPU(中央處理器)來執行系統工作，例如加載應用程序。此外，大多數現代計算機都由GPU(圖形芯片)支持，GPU的工作是輔助核心處理器渲染圖形和動畫，以便用戶在屏幕上獲得有效的信息。在機器學習或者深度學習中，除了CPU，GPU的作用突然變得重要起來。總的來說，GPU從配角變成主角，主要是因為ANN(人工神經網絡)是一個龐大的數值和線性代數問題，它就是為這樣的數字混合體而誕生的。對于開發者來說，GPU簡直就是天上掉下來的餡餅，誰也沒想到它會在ML/DL領域發揮這么大的作用。GPU的隱藏屬性被“曝光”后，芯片開發商開始為潛在的市場拓展做準備，甚至GPU的設計也開始向ML/DL任務傾斜。在FSD芯片誕生之前，特斯拉一直是個接盤俠。它先是與Mobileye合作，然后轉向英偉達。現在，特斯拉希望將自己的命運掌握在自己手中，用這款自研芯片支撐起一個自動駕駛的世界。

自動駕駛硬件迭代:2.0-2.5-3.0在今年4月的Autonomy Day大會上，特斯拉展示了大殺器——FSD芯片。這背后的信息很明確:必須用自研技術取代現有的英偉達芯片。

四個多月后，特斯拉工程師在Hot Chips大會(由IEEE主辦，專注于高性能處理器)上提供了更多關于芯片一些關鍵組件的分析。這種深入的分析也重新點燃了人們對特斯拉FSD芯片的興趣。需要說明的是，在大多數人眼里，這種處理器可以統稱為“AI芯片”。這并不夸張，但是唐……對它期望過高——AI芯片目前還不能在預期領域實現全知全能的人工智能。簡單來說，這些芯片根本不具備任何類似人類的推理或常識能力。它們只是具有爆炸能力的數字計算設備。

2.圍繞特斯拉新芯片的喧囂，毫無疑問，馬斯克決心擺脫對英偉達芯片的依賴，在特斯拉的車輛上部署自主設計的FSD芯片(三星代工制造)。在這件事上，我們需要考慮幾個至關重要的問題:自研芯片對特斯拉真的有意義嗎？繼續堅持取之主義是否更明智？如果硬要比較，特斯拉自研芯片和現成的專用芯片有什么區別？AI芯片在全自動駕駛中能實現什么？1)純硬件的重點需要明確，即AI芯片的討論只是全局的一小部分。只是芯片是純硬件領域的重點。想發揮硬件實力，就得有相當不錯的軟件。顯然，那些把特斯拉FSD芯片捧上天的人忘記了這一點。沒有一套好的軟件，再強大的硬件也無法實現全自動駕駛。這并不是否認硬件的意義，但硬件只是整個戰斗的一部分，軍功章的另一半顯然屬于軟件。從現有的消息來看，馬斯克還沒有可以實現全自動駕駛的軟件。2)設計中的協調與協作如果你想設計一個AI芯片，解決方案之一就是要知道芯片需要達到的一系列技術和性能指標。當然這還是紙上談兵，只有不斷的努力才能拓展AI的邊界。對于特斯拉來說，硬件工程師面臨的一系列情況實際上限制了他們的發揮。比如他們必須把功耗控制在一定范圍內，否則會對汽車的成本和續航能力產生重大影響。此外，新處理器必須嵌入舊芯片留下的位置，這意味著它的大小和形狀必須嚴格遵循原始設計。同時也要考慮上一代產品的兼容性。另外，自動駕駛芯片的設計也有一些既定的規則，比如體積、重量、功耗、散熱、成本等。如果這些硬指標都達不到，那么特斯拉的第一步就落了。2.對比不當將特斯拉AI芯片與其他廠商的同類產品進行對比是否合適？用新產品“敲打”老產品，顯然是不合適的。換句話說，那些說特斯拉FSD比現在的英偉達芯片快多少倍的人其實不懷好意。他們暗示特斯拉在這類技術上取得了重大突破。其實FSD的計算性能在現在的市場上是不存在的，只能說是和對手雙贏。另一個被炒作得讓外行人“高潮”的巨大數字，比如60億晶體管的特斯拉AI芯片。對于普通人來說，60億這個數字確實很嚇人，但實際上市面上已經有200億晶體管的GPU產品了。同時，熟悉硬件的人都知道，不能只通過晶體管的數量來比較芯片的性能，還應該考慮它們的設計目的。1)第一代產品純屬試水。稍微懂點芯片設計的人都知道，第一代產品要想落地還得經歷一段坎坷的時期。首先，一些潛在的bug是必不可少的。沒有第一代產品能逃脫這個過程。就算是麝香也不能免俗，時間的沉淀才是最好的解藥。芯片也是如此。因為不容易改變它的硅基結構，所以很多時候硬件的問題需要軟件來修復。工程師也會對硬件進行相應的改動和升級，但這是經過多次迭代的。顯然，放棄了拿來主義的特斯拉，也必須面對原有產品帶來的各種問題。相比之下，市面上的現成產品就安全多了。畢竟除了原來的工程師，買手也會參與芯片的集成。另外，在測試驗證方面，特斯拉目前是一個人，所以發現問題肯定要慢很多。2)定制芯片的機會成本仍有許多問題值得關注……如果你想用好自己設計的芯片。在特斯拉身上，AI芯片的成本是首先要考慮的問題。這么努力真的值得嗎？馬斯克在投入資源開發FSD時付出了多少機會成本？要知道，特斯拉不僅要承擔昂貴的研發費用，還要承擔后續的升級改進費用。這個時代，芯片的升級和進化都要日新月異，不是一蹴而就的。此外，特斯拉還必須培養自己的R&D團隊。目前的自動駕駛市場，伯樂常見而千里馬不常見。即使有人才愿意投靠，也需要一段時間的培養。只有時間能告訴我們特斯拉走這一步是對是錯。馬斯克終于可以通過FSD扼住命運的咽喉，特斯拉也不用再喘氣了。但是定制芯片帶來的一系列蝴蝶效應，最終都會被他化解。對于馬斯克來說，這很可能是一場精心策劃的，也意味著一定程度的妥協。3)冗余要求從曝光的細節來看，特斯拉為了保證安全和冗余，設計了兩個并行的芯片。如果兩個“大腦”意見不一致，那么現有的駕駛情況和行動方案就會失效，接下來就是下一幀的捕捉和分析。從表面上看，這種設計比以前的實時冗余系統更高，但我們仍然有許多嚴重的問題要考慮。從積極的一面來說，這種設計確實可以防止車輛“做傻事”，但本質上只是消除錯誤。換句話說，特斯拉的冗余設計也有自己的弱點。比如問題不是只出現一次，而是循環播放，一刻不停，那么兩個“大腦”會不會繼續互相否定，從而拖延系統的決策？想象一下，如果你開車時害怕做決定，會發生什么。這不是最佳的駕駛策略。另一個值得考慮的是，兩個“大腦”必須高度統一。這就是業界普遍選擇設置額外冗余系統的原因，重復的缺陷真的是致命的。此外，我們還需要自我意識。當兩個“大腦”無法達成共識時，我們需要知道背后的原因。當然，從差異中發現有價值信息的能力更重要，這樣才能提高自動駕駛系統的決策能力。3、值得稱道的勇氣很多人欣賞馬斯克的勇氣，認為特斯拉走出這樣一條路的勇氣確實值得尊敬。然而，從商業角度來看，這是一個明智的選擇嗎？這個芯片會為特斯拉奠定百年基業還是成為埋葬它的墳墓？這是馬斯克押在特斯拉身上的一場豪，特斯拉能否實現真正的自動駕駛岌岌可危。參考文獻:1。特斯拉的自動駕駛FSD芯片NPU詳細https://zhuanlan.zhihu.com/p/838107312.特斯拉的PPT上熱芯片整理https://t.zsxq.com/uvna6q3.

標簽：特斯拉發現現代

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