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自动驾驶的两大“技术门派”

2018-02-09

中国计算机报 2018年4期
关键词:整车厂英特尔合作伙伴

在2017年的CES大会上,宝马宣布和英特尔以及Mobileye合作,共同开发下一代自动驾驶技術。

宝马、英特尔和Mobileye的这一联盟迅速吸引了其他伙伴的加入。不久,世界排名前三的汽车零部件供应商大陆(Continental)集团和美国汽车零部件巨头德尔福(Delphi)也宣布加入此联盟。2017年8月份,菲亚特-克莱斯勒汽车公司(FCA)和这一联盟签署谅解备忘录,共同开发全球最先进的自动驾驶平台。

在这个联盟中,有整车厂,有Tier1供应商(即一级供应商,给整车厂直接供货),有芯片和解决方案供应商英特尔和Mobileye。英特尔和Mobileye提供环境感知、自动驾驶的算法软件和硬件加速芯片, Tier1供应商大陆和德尔福负责控制器和底层软件的开发,以及部分系统集成工作,确保产品符合汽车行业严苛的设计和质量标准(达到车规级)。宝马和FCA等整车厂提供实验车辆,因为实路测试对于验证自动驾驶技术非常重要,所有的合作伙伴也都会共同参与到车辆测试和标定的环节中去。

Mobileye拥有领先的机器视觉算法技术,能够对周围的环境进行有效的识别,包括车辆、行人、交通指示牌、红绿灯等。芯片方面,与意法半导体(ST)合作开发EyeQ系列硬件加速芯片,第三代芯片EyeQ3已经可以达到L2水平的自动驾驶水平,在当今ADAS(高级驾驶辅助系统)领域中占据统治地位。把上述的软件算法集成在该芯片中卖给整车厂,是Mobileye最主要的盈利模式。几乎所有的整车厂都成为了Mobileye的客户。第四代和第五代的EyeQ芯片也在研发过程中,其中EyeQ4可以达到L3的自动驾驶水平,预计在2019年初量产。EyeQ5是为全自动驾驶L5(完全自动驾驶,即车辆必须可以应对所有工况,包括在激烈驾驶等极限情况下,也能够顺利过关。)研发的芯片,预计在2020年流出样片用于测试。

尽管Mobileye在自动驾驶领域一直发展得顺风顺水,但它也逐渐感觉到来自一个竞争对手实实在在的威胁,这甚至促成了Mobileye义无反顾地投入了英特尔的怀抱。

在汽车自动驾驶领域,目前占据领先地位的Mobileye使用的主要是“机器学习”的算法,通过对特征的提取和处理识别出车辆、自行车、行人等路上的物体。然而可以想见,效率更高的“深度学习” 在人工智能中会占据越来越重要的位置,它不但能显著提高对环境感知的识别率,而且还能用于自动驾驶的控制算法中。CPU是一台计算机的运算核心和控制核心,擅长逻辑控制和串行的数据运算,尽管速度很快,但只适合处理小批量的数据。深度学习需要硬件系统短时间内完成大量数据的计算,仅仅依靠CPU就比较吃力了。大规模的并行运算是GPU的强项。GPU的架构特别适合深度学习算法对大规模的并行运算的要求,相对于CPU,GPU的效率能够提高几十倍,CPU需要几个星期才能训练好的神经网络,用GPU几个小时就能搞定了。

Mobileye面对的竞争对手,正是在GPU领域占据领导地位的英伟达(NVIDIA)。英伟达在人工智能领域不断发力,推出了用于汽车自动驾驶领域AI超级运算平台Drive PX,并且在快速升级当中。

2015年初,英伟达发布了第一代 Drive PX, 只经过一年的时间第二代 Drive PX2就诞生了,它的强大性能震惊了业界,拥有 150 台 苹果MacBook Pro 的运算能力。Drive PX 2采用12核CPU,包含两颗新一代NVIDIA Tegra处理器(共8个A57核心和4个Denver核心)和两颗基于NVIDIA Pascal架构的新一代GPU,采用16nm FinFET工艺。有着 8 万亿次单精度浮点运算能力,在深度学习方面更是强大,每秒可以完成24 万亿次神经网络运算。Drive PX2的性能被誉为“原子弹”,但现在“氢弹”也马上出来了。代号为“Pegasus(神马)”的全新AI计算平台计划在2018年推出,在深度学习的运算能力达到惊人的每秒320万亿次浮点运算,超出NVIDIA DRIVE PX 2性能10倍以上。Pegasus的AI性能相当于拥有100台服务器的数据中心。可以说,在AI深度学习的性能上,英伟达已经遥遥领先。

英伟达在AI上的领先优势已经吸引一些重量级合作伙伴加入到自己的阵营当中,包括著名的汽车零部件供应商博世(Bosch)、采埃孚(ZF)、奥托立夫(Autoliv)等等。在整车厂中,特斯拉的第二代Autopilot系统采用的就是英伟达的Drive Px2,另外奥迪、奔驰、福特、丰田、沃尔沃也都已经和英伟达达成战略合作关系,共同研发下一代自动驾驶技术。可以看到,在英伟达的阵容中包含了三种不同类型的合作伙伴,芯片和解决方案供应商、Tier1汽车零部件供应商和整车厂。他们的分工和Intel和Mobileye阵营的分工是一样的,但和Mobileye对于合作伙伴的封闭态度不同,英伟达更加开放,愿意和合作伙伴分享技术细节,对此合作伙伴们都非常欢迎。

综上所述,在当今的汽车自动驾驶领域, 英特尔(Mobileye)和英伟达分别引领2大联盟,未来也会有越来越多的合作伙伴加入到其中。但这两大联盟也是松散的,因此不排除有些成员会转换阵营,或者两大阵营都加入。不管怎样,Intel、Mobileye和英伟达在技术上已经展开了激烈竞争,谁在技术研发上领先,谁就将占据最终的主导地位。endprint

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