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剖析特斯拉自研自驾晶片优势,连知名分析师也看好


2020-06-19


剖析特斯拉自研自驾晶片优势,连知名分析师也看好

23 日在全球半导体业界中,最受人瞩目的大事就是电动车大厂特斯拉 (TESLA) 终于也推出了自己的自驾车晶片。而且,在特斯拉这次举办的「自动驾驶日」活动中,执行长 Elon Musk 及公司各位高层还展示其公司对自动驾驶的研究情况。因为其宣称晶片的性能优越,甚至超越目前在自驾车晶片上大幅投资的辉达 (NVIDIA) 产品表现,也小小的引发两家公司隔空较劲。

根据特斯拉的介绍,在新款的自动驾驶电脑主机板上,搭载了两颗全新的特斯拉自研自驾车晶片。每片晶片周围都设有 DRAM 记忆体,同时配有电源来保证供电。而在这两颗晶片上配有完整的感测器感知讯号输入功能,包括雷达、GPS,甚至是转向角度等数据都能获取资讯。剖析特斯拉自研自驾晶片优势,连知名分析师也看好

至于,在重头戏的自研晶片上,主处理器採用 12 核心 ARM Cortex-A72 处理器的架构,频率为 2.2GHz。另外,晶片则是採用三星的 14 奈米 FinFET 製程来生产,晶片面积为 260 平方公厘,有 60 亿个电晶体。另外,晶片的封装大小为 37.5 公厘×37.5 公厘,面积约为 1,406 平方公厘,同时採用 BGA 封装,有 2,116 个引脚。

而在晶片各个功能的分布情况上,特斯拉表示,包括自驾车多方摄影机的影像输入、LPDDR4 记忆体控制器、图像信号处理器等,其中图像信号处理器每秒能处理 1G 像素,并且有先进的色彩映射及降噪处理能力。而与当前先进的晶片相同,特斯拉自研的自驾车晶片也具有神经网路处理器。在该神经网路处理器上,拥有 32M 的 SRAM,搭配双核心架构,每个核心在 2GHz 频率下,拥有 36TOPS 的性能。所以,双核心总计共有 72TOPS 的性能,这也使得拥有两个晶片的主机板上,具备 144TOPS 的运算性能。剖析特斯拉自研自驾晶片优势,连知名分析师也看好

而除了神经网路处理器,这款晶片还内置 GPU,能在 1GHz 频率下的性能达到 600GFOPS,能够达成 FP32 及 FP32 计算。但不支援 FP16 等半精度计算功能,所以这款 GPU 将不会负责 AI 运算。至于,在晶片的功耗上,本次特斯拉并没有明确的数据提供。仅说明新晶片的功耗较过去採用 NVIDIA 晶片的确有所提升,但是成本却有所下降,再加上处理效能有所提升下,就达到当前让人满意的目标。

除了硬体,特斯拉也针对软体的优化进行介绍。其中,特斯拉开发了自己的神经网路编译器,除了能够充分利用神经网路处理器中的 SRAM 优势之外,针对驾驶控制,特斯拉也在晶片中内建置了 Safety System,以保证控制系统运行稳定。特斯拉强调,由于自动驾驶需要处理大量的数据,所以数据安全也是需要被考虑的。因此,Security System 的执行代码是经过特斯拉验证通过的,未经这层验证的代码内容,未来将不能在採用这款晶片上执行,以确保自驾车的驾驶安全。剖析特斯拉自研自驾晶片优势,连知名分析师也看好

而就在特斯拉宣布推出自研的自驾车晶片之后,根据外媒报导,Elon Musk 大约一个月前就开始将旗下的 Model S 及 Model X 两款电动车的 NVIDIA 平台电脑,换成自家的自研晶片平台,而 Model 3 也在 10 天前开始进行更换晶片的动作。报导还指出,Elon Musk 还表示,下一代晶片的设计工作也在进行中,目前已完成了一半,其效能要比目前的晶片好 3 倍,但是可能还有 2 年才能完成。据了解,特斯拉现有车主要更换全新的晶片系统前,需要额外先支付 5,000 美元的费用。

而对于特斯拉在 23 日秀出自研自驾车晶片的情况,前外资知名分析师也给予相对正面的评价。陆行之在 Facebook 上指出,特斯拉藉由自家自驾车晶片的导入,在进入共享或出租车市场的创新之后,将可为市场带来不同的发展。此外,相对于之前 NVIDIA 的架构,特斯拉晶片能提供性能更好、但是成本更便宜的平台,这能让自驾车落实的脚步加快。剖析特斯拉自研自驾晶片优势,连知名分析师也看好

陆行之表示,特斯拉宣布进入出租车 / 类 UBER / 类 LYFT 共享服务市场,自驾 RoboTaxi 于 2020 年推出售价将低于 38,000 美元 vs. Waymo / Nvidia 解决方案,让车价至少超过 10 万美元。而任何车主都可参加出租网路车队,特斯拉将分享 25%-30% 的营收,分享车主可拿 70%-75%,这是破坏式的创新。

另外,特斯拉已经使用三星美国德州厂的 14 奈米製程来生产人自驾车晶片,来取代 NVIDIA 的解决方案,用于 Model S、Model X、Model 3 中,而且 2 年之后要进入 10 奈米製程。而特斯拉自驾车晶片採 260 公厘 x2 的封装尺寸,有 60 亿个颠晶体管,144 TOPS 对比 nvidia Xavier 的 21 TOPS 运算能力,取代 Nvidia 之前方案,每部车可达到 20% 的自驾系统成本降低。剖析特斯拉自研自驾晶片优势,连知名分析师也看好

最后,特斯拉执行 Elon Musk 不看好光学雷达、高精度地图,因此特斯拉採用 8 个摄影镜头、12 个超音频感测器、1 个雷达来取代超贵的光学雷达。Elon Musk 还大胆预测,所有自驾方案最后都会放弃光达及高精度地图,还说人眼最好用,没人有雷射眼。至于,号称 2020 年进入 L5 全自动驾驶领域,这点就不同意。因为进入 L5 自驾不是自己说了算,而是需要认证的,但特斯拉肯定比 NVIDIA 的客户快。



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