馬斯克是怎樣實現自動駕駛的?為什麼說:誰用激光雷達誰傻蛋呢?

4月22日,特斯拉舉辦“Autonomy Day”,正式發佈全自動駕駛(Full Self-Driving,FSD)計算機,並且還宣佈,最快在2020年就能在街頭打到特斯拉無人出租(Robo Taxi)。

發佈會現場,馬斯克對於激光雷達是否利於自動駕駛表述了自己的觀點。

原話:“Lidar is a fool’s errand,” Elon Musksaid. “Anyone relying on lidar is doomed. Doomed! [They are] expensive sensors that are unnecessary. It’s like having a whole bunch of expensive appendices. Like, one appendix is bad, well now you have a whole bunch of them, it’s ridiculous, you’ll see.”

意譯大概也就是:"傻子才用激光雷達,現在誰要還是靠激光雷達,那就要完蛋,註定完蛋!激光雷達用了一大堆昂貴的傳感器,毫無必要。就好比說,用一個附件就已經夠糟的了,而現在用了一大堆,這太荒唐了,不信等著瞧!"


馬斯克是怎樣實現自動駕駛的?為什麼說:誰用激光雷達誰傻蛋呢?


激光雷達

馬斯克是怎樣實現自動駕駛的?為什麼說:誰用激光雷達誰傻蛋呢?


可以說,只要講到自動駕駛領域大家都會想到,搭載激光雷達的自動駕駛測試車。激光雷達也是自動駕駛設備裡關鍵原件。但是有一點大家必須認清的是激光雷達的價格。


馬斯克是怎樣實現自動駕駛的?為什麼說:誰用激光雷達誰傻蛋呢?


上圖是目前激光雷達的報價。如果想要滿足汽車自動駕駛全場景的需求,我們就需要64線激光雷達。事實上,包括谷歌及百度的無人駕駛試驗車就是採用了64線激光雷達,但其價格約為50萬元人民幣,如果是這個價格你會接受嗎?特斯拉想要通過激光雷達完成自動駕駛,然後量產走量完全是不可能的,就這個價格。

不用激光雷達,特斯拉是怎麼實現自動駕駛呢?


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簡單的講,特斯拉使用了用自家芯片等硬件和軟件,結合攝像頭來解決的。但是這些靠譜嗎?

全自動駕駛的硬件Hardware 3.0(簡稱"HD HW3.0),每套含2套FSD硬件,未來會嵌入手套箱的頂部。HW3.0的關鍵是Full Self-Driving(簡稱"FSD")特斯拉芯片架構師Pete Bannon說,"FSD計算機是世界上最先進的自動駕駛計算機"。

特斯拉芯片架構師Pete Bannon說,"FSD計算機是世界上最先進的自動駕駛計算機"。FSD體積不大,速度快,能夠處理高達每秒2.5千兆像素和36.8 TOPS。因為它採用14納米FinFET CMOS工藝製造,儘管僅260毫米,但有60億個晶體管和2.5億個邏輯門。

最重要的是,FSD採取了雙保險的模式(又神經網絡處理器冗餘模式)。有兩個完全獨立的處理器,每個都有自己的DRAM內存、閃存芯片和電源。即使一個處理器掛掉,另一個都能繼續工作,汽車也將繼續安全行駛。

據介紹,由三星製造了新的芯片組,有超過144 TOPS的神經網絡性能。

軟件:訓練神經網絡

特斯拉人工智能高級主管Andrej Karpathy說,"利用物理數據,訓練神經網絡。"這和業內作法不同。坊間,自動駕駛通常依賴虛擬技術。

但Andrej強調,在特斯拉,他們認為物理數據無法替代。Andrej Karpathy說,"特斯拉更信賴現實物理數據。但我們得面對挑戰,即實時生成的海量細節數據。" 根據現特斯拉現場模擬和現實世界道路數據的比較顯示,"即便虛擬仿真越來越厲害,但現實物理世界總能給出更不同、更讓人意外的交互數據,這對自動駕駛軟件系統迭代至關重要。" 據悉,在不斷訓練神經網絡後,特斯拉已記錄了900萬次成功換道。

更重要的是, "陰影模式"的測試功能可以傳播。特斯拉人工智能高級主管Andrej Karpathy說,"如果時機成熟,這一功能會發送給我們的用戶。隨著用的人越多,功能就更順。"

放棄激光雷達

有了這套新芯片上的神經網絡處理器,特斯拉就放棄了"激光雷達"。據介紹,神經網絡處理器可以處理汽車8個不斷運行的攝像頭每秒2100幀的輸入圖像,相當於每秒25億像素。自動駕駛工程副總裁Pete Bannon(皮特·班農)說,"未來目標是每秒運算50萬億次。"

特斯拉繼續走代工模式。馬斯克稱,神經網絡處理器IP完全由特斯拉自主掌握,由三星在德州的工廠代工生產。 (目前來看,沒有幾家科技公司在芯片製造中能脫離三星】


馬斯克是怎樣實現自動駕駛的?為什麼說:誰用激光雷達誰傻蛋呢?


公開大忿昂貴的激光雷達前,特斯拉已經啟用自家研製的新技術了。2018年7月,這套產品進入生產; 2018年12月,特斯拉開始用FSD計算機改裝員工用車;今年3月,Model S和X的自動駕駛,已經從過去的英偉達的Drive平臺,切換到自家平臺;4月,Model 3也加入了這一行列。

特斯拉傳感器主要通過攝像頭+毫米波雷達的組合實現相關功能,相對更經濟、性價比高一些。而像谷歌 Waymo、百度等致力於無人駕駛汽車公司,則以激光雷達為主導,相對成本較高,但在精度上更勝一籌。可以說,目前絕大多數致力於自動駕駛汽車的公司,採用的都是激光雷達。當然,激光雷達也有不足,比如無法區分顏色,紅綠燈在它眼裡看來就沒什麼區別,激光雷達的價格昂貴,無法實現到量產車輛上。

個人認為,馬斯克拋棄激光雷達的主要原因在於其價格的昂貴。如果用便宜的芯片加上軟件就能解決的問題,更沒必要去花大價錢使用激光雷達,這樣的話,很難讓特斯拉實現量產,還有後續盈利。畢竟特斯拉的盈利就是從廉價版的走銷量的MODEL3開始的。

如果馬斯克成功,就意味著他將再次改寫了電動智能汽車的歷史。上一次,不生產電池的特斯拉依靠先進的電池管理系統,解決了電池續航里程的難題。如今,特斯拉依靠自動駕駛計算機和軟件,踢開了昂貴的激光雷達。加速實現了從電動化-自動化-共享化的進程。

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