特斯拉展示第三代车载电脑:AI芯片双重冗余 速度是旧款的21倍

摘要:

在 Hot Chips 会议期间,特斯拉展示了内部研发的第三代车载电脑。作为自动驾驶 AI 的大脑,新款的运行速度已是旧版本的 21 倍。除了速度,安全也是该该公司一直以来的重要关注点。尽管芯片的设计工作很是困难,但特斯拉一直积极投身于自动驾驶汽车领域的发展。今年四月,公司 CEO 伊隆·马斯克及其同事就已经宣布了第三代硬件。

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(图自:Cnet / Stephen Shankland)

在今天的 Hot Chips 会议上,芯片设计人员介绍了特斯拉是如何答复优化提升这款定制 AI 芯片的性能的。与旧款英伟达芯片相比,其提升已达 21 倍、且成本仅为前者的 80% 。

为了实现全自动驾驶的目标,该公司显然需要更好更强大的硬件,不然只能停留在路况简单的高速巡航、以及停车标志和交通信号灯的识别层面。

芯片设计师之一、前 AMD 雇员 Ganesh Venkataramanan 表示:“我们深知,要在功率和形状因素的限制下达到设计所需的性能产品,就必须亲自动手”。

这项重大努力,反映在了庞大的晶体管数量上(60 亿)。特斯拉为其投入了许多专属知识技能,涵盖从处理器、软件、到电池制造、以及充电桩在内的所有内容。

New Street 分析师 Pierre Ferragu 曾在 8 月表示:作为该公司的一个核心优势,其它汽车制造商显然难以参与这方面的竞争,因为商业模式不允许使用昂贵的车载配件

如此一来,传统车企在技术层面上就要大打折扣,因其过分依赖供应商、无法紧密地集成软硬件和操控。换言之,是特斯拉帮助大众汽车市场设立了一个行业标准。

值得一提的是,为了提高安全性,特斯拉为车载计算机采用了两组 AI 芯片的冗余设计,芯片的供电和数据输入组件也考虑了冗余。即便是摄像头,也都挂接在两组独立的电源上,以避免发生故障。

Venkataramanan 表示,冗余设计可确保传感器、摄像头或电源等组件发生故障,避免系统异常导致的任何不良事件。

每颗芯片都会自行评估汽车下一步应该做些什么,然后计算机会对两种评估进行比较。如果判定一致,即可采取行动。若出现不一致,车载电脑就会抛弃那段视频数据并再次尝试。

显然,这就是特斯拉想要打造一款能够处理如此巨量视频帧数据的强大 AI 芯片的原因之一。每颗 AI 芯片的运行频率为 2GHz,每秒可执行 36 万亿次操作。

灵位特斯拉芯片设计师、前 AMD 雇员 Debjt Das Sarma 表示:为了实现如此高的运算量,特斯拉必须对其进行专属的优化,于是放弃了更多的通用目的。

例如,芯片处理记录为 8 位整数的数据,而不是在 AI 任务中更常见的 16 位浮点数据,但仍需要更多的运算能力。另一方面,芯片只能处理极其有限的指令集。

Das Sarma 指出:其在芯片上有一个巨大的 32 MB 高速 SRAM 缓存,意味着它不需要从更慢的传统动态随机存储器(DRAM)中获取数据。

我们希望将大部分精力放在真正有用的设计上,而不是那些挥霍无度之处。比如尽管特斯拉设计了处理器的核心 AI 元素,但却依赖于现成的元素来作图形处理。

据悉,全新 AI 芯片耗费了该公司 14 个月的时间来设计,目前正在由三星来代工其处理器。新车主有望用上第三代车载电脑,但特斯拉老车主们也有机会获得升级。

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