[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀]  如果有一天，汽車沒有了方向盤和控制踏板,，無需司機駕駛，但同樣能把你運送至你想去的地方,，你會不會感到不可思議呢,？Level 5級別的全自動駕駛汽車就能實現(xiàn)上述功能,。10月10日，英偉達（NVIDIA）在2017圖形技術(shù)大會慕尼黑站正式推出了全球首款可實現(xiàn)Level 5級別全自動駕駛的自動駕駛計算平臺,，該平臺名為“DRIVE PX Pegasus”（下稱“Pegasus平臺”）,。在未來10年，Pegasus平臺將促使全自動駕駛汽車成為現(xiàn)實,，該平臺究竟有多強大,，下面我們一起來看看。

● 英偉達正式進軍汽車界始于2015年

　　英偉達在2015 CES消費電子展前夕發(fā)布了一系列針對汽車應(yīng)用的產(chǎn)品,，其中包括了應(yīng)用于車載信息娛樂系統(tǒng)處理模塊的DRIVE CX以及應(yīng)用于自動駕駛汽車環(huán)境信息識別處理的DRIVE PX,。這是英偉達這家靠顯卡被人熟知的廠商首次向全世界宣布——我們將進軍汽車自動駕駛領(lǐng)域了！

　　同樣在2015 CES消費電子展上,，奧迪帶來了A7 Sportback的自動駕駛版本車型,，并實現(xiàn)了從斯坦福大學(xué)自動駕駛至拉斯維加斯展會現(xiàn)場，路程全長900公里,。這臺奧迪A7 Sportback自動駕駛汽車上的zFAS自動駕駛主控單元內(nèi)就采用了英偉達的Tegra K1處理器（點擊查看相關(guān)報道）,。

　　同年5月底，在亞洲CES展期間,，中國版奧迪A7自動駕駛汽車在國內(nèi)進行了路試,，該車搭載了體積更小的zFAS主控單元，自動駕駛系統(tǒng)針對中國路況進行了本地化調(diào)校,，傳感器配置上也與前面提到的A7 Sportback自動駕駛汽車有所不同（點擊查看相關(guān)報道）,。

　　或許是和奧迪在自動駕駛領(lǐng)域的合作機遇讓英偉達看到了把圖形處理器（GPU）和自動駕駛應(yīng)用結(jié)合的商機，在接下來的日子里開始致力于利用自家的圖形處理器硬件來開發(fā)自動駕駛汽車所需的數(shù)據(jù)處理主控單元（主要用于處理來自攝像頭,、激光雷達,、超聲波雷達獲取的海量數(shù)據(jù)）。

● 量產(chǎn)型自動駕駛汽車中的英偉達芯片

　　DRIVE PX的升級版DRIVE PX 2在2016年推出,。英偉達自動駕駛測試車BB8搭載的就是DRIVE PX 2主控單元,。BB8測試車是由林肯MKZ改裝而來的。英偉達用BB8在加州封閉場地和公共道路上測試自動駕駛系統(tǒng)及訓(xùn)練圖像識別系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),。

　　其中搭載Autopilot 2.0系統(tǒng)的特斯拉MODEL S采用的是定制版DRIVE PX 2,。該定制版DRIVE PX 2位于MODEL S的手套箱內(nèi)，采用兩個風(fēng)扇進行主動散熱,。

　　英偉達的DRIVE PX 2有多個版本,，包括單芯片的DRIVE PX 2 Autocruise（自動巡航）、雙芯片的DRIVE PX 2 AutoChauffeur（自動私人司機）,、四芯片的DRIVE PX 2 Fully Autonomous Driving（全自動駕駛）,。

　　全新奧迪A8的自動駕駛主控單元為zFAS，內(nèi)部搭載了來自英偉達的Tegra K1芯片,，該芯片更多的是進行決策和對車輛進行控制,，圖像處理和障礙物識別任務(wù)由Mobileye EyeQ3芯片負(fù)責(zé),。

　　zFAS中的這些芯片分別負(fù)責(zé)自動駕駛系統(tǒng)的不同部分。其中,，Tegra K1芯片主要負(fù)責(zé)進行攝像頭圖像處理,；EyeQ3芯片主要負(fù)責(zé)路標(biāo)、障礙物,、行人,、車燈、車道的識別,；Cyclone芯片主要 實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)預(yù)處理,、傳感器數(shù)據(jù)融合、地圖數(shù)據(jù)融合,、自動泊車,、預(yù)碰撞系統(tǒng)等功能；Aurix芯片主要實現(xiàn)自適應(yīng)巡航,、矩陣大燈控制以及一些駕駛輔助系統(tǒng),。

● 幾代英偉達自動駕駛平臺參數(shù)對比

　　從2015年的DRIVE PX開始，英偉達推出自動駕駛數(shù)據(jù)處理單元的步伐一直沒有停過,。英偉達在2016 CES消費電子展上推出了DRIVE PX 2,；在2017 CES消費電子展上推出了Xavier AI Car SuperComputer；在今年10月10日英偉達圖形技術(shù)大會上推出了DRIVE PX Pegasus,。

　　其中,，Xavier是DRIVE PX 2的小型化高能效版，在計算能力稍有上升的前提下,，體積縮小為DRIVE PX 2的一半,，且功率僅為DRIVE PX 2的1/8左右。DRIVE PX Pegasus則注重性能的提升,，通過增加CPU和GPU的數(shù)量,，實現(xiàn)了Xavier 10倍以上的計算性能。

　　英偉達自動駕駛數(shù)據(jù)處理單元的硬件是基于旗下圖形處理器產(chǎn)品的,，新的圖形處理器性能上的增長也使自動駕駛數(shù)據(jù)處理單元的性能得到相應(yīng)的增長,。自動駕駛數(shù)據(jù)處理單元處理能力的增長使得自動駕駛系統(tǒng)可以采用更多的傳感器來獲取環(huán)境信息，同時使用更復(fù)雜精準(zhǔn)的算法來判斷車輛周圍障礙物的屬性（障礙物是什么東西,？障礙物的距離多少,？尺寸多大？）,。

● Level 5全自動駕駛為什么需要強大的計算能力？

　　英偉達稱DRIVE PX Pegasus性能為Xavier AI Car SuperComputer的10倍，擁有Level 5全自動駕駛汽車所需的計算能力,。

　　此外,，攝像頭像素的提升,、數(shù)目更多的傳感器數(shù)據(jù)需要融合,、更復(fù)雜的圖像識別和控制決策算法都需要主控單元計算能力提升來配合。

　　通過增加傳感器數(shù)量,，融合各種傳感器的數(shù)據(jù)才能提升自動駕駛系統(tǒng)的可靠性,。而增加傳感器數(shù)量，融合各種傳感器的數(shù)據(jù)需要強大的數(shù)據(jù)處理能力提供支持,，否則無法滿足動態(tài)高速行駛的自動駕駛車輛對路況識別和控制判斷的需求,。如果自動駕駛汽車用上了數(shù)據(jù)處理能力不足的處理單元，每秒只能以較低的頻率（每秒低于30次甚至更低）來監(jiān)測四周環(huán)境狀況,，很可能無法應(yīng)對突如其來的危險（如行人或自行車沖出馬路等突發(fā)情況）而導(dǎo)致事故的發(fā)生,。所以，自動駕駛系統(tǒng)不允許計算能力不足的情況,，所以擁有強大計算能力的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是必須的,。

　　有優(yōu)點自然也會有缺點，這種數(shù)據(jù)集中處理的系統(tǒng)對連接傳感器與主控單元的數(shù)據(jù)總線帶寬（高達數(shù)GB/秒）以及主控單元的處理能力有非常高的要求,。同時,，對于汽車產(chǎn)品來說，主控單元的電磁干擾也是不能忽視的因素,。此外,，伴隨高性能的主控單元而來的是高能耗和高發(fā)熱量，主控單元供電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)也有必要進行相應(yīng)的設(shè)計才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行,。自動駕駛汽車的“大腦”突然死機了可不是什么好事情,。

　　接下來英偉達的首要任務(wù)不是再進一步提升主控單元的性能，而是降低DRIVE PX Pegasus的功耗,，畢竟功耗500W主控單元所需散熱裝備的體積大大限制了其在車內(nèi)的布置靈活性,。

● 英偉達的風(fēng)頭一時無兩，博世也向其伸來橄欖枝

　　英偉達向人工智能和深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型非常迅速,。在2016年,，英偉達CEO黃仁勛就已經(jīng)向外宣稱英偉達是一家人工智能公司。在顯卡芯片領(lǐng)域的穩(wěn)步發(fā)展加上在并行計算,、人工智能以及深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的突破讓英偉達的前景非常明朗,。英偉達美股股價從2016年開始加速上漲也反映了市場對該公司有非常好的預(yù)期。相比同行業(yè)的其他公司,，英偉達在最近兩年可以說是風(fēng)頭一時無兩,。

　　博世作為全球最大的汽車零部件供應(yīng)商，在自動駕駛領(lǐng)域與英偉達合作首先就是對英偉達產(chǎn)品和技術(shù)的認(rèn)可,。同時,，博世也意識到,，未來自動駕駛系統(tǒng)的競爭更多的是計算能力的競爭，和IT屆領(lǐng)先企業(yè)合作是鞏固其在汽車零部件行業(yè)地位最直接和有效的方法,。

● 來自英特爾的競爭

　　相比起英偉達在幾年前果斷地押注自動駕駛領(lǐng)域,，傳統(tǒng)IT業(yè)巨頭英特爾則顯得有些遲疑不決�,？吹接�偉達這幾年的成果,，英特爾開始擔(dān)心在自動駕駛領(lǐng)域會被英偉達拋離。為了充實自身在自動駕駛領(lǐng)域的技術(shù)實力,，英特爾開始收購或入股該領(lǐng)域的一些知名企業(yè),。

　　英特爾收購Mobileye，更多的是想獲取其積累了接近20年的圖像識別算法以及樣品庫（路面上各種各樣的汽車,、路標(biāo),、牌照等信息，供圖像識別系統(tǒng)進行比對之用,，判斷車輛前方的各種障礙物或交通標(biāo)識信息）,。在Mobileye技術(shù)和數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上，英特爾再引入人工智能算法,，可演化出更為先進的自動駕駛汽車視覺識別系統(tǒng),。

● 全文總結(jié)：

　　從目前行業(yè)現(xiàn)狀來看，英偉達DRIVE PX Pegasus在計算能力和集成度上無疑有著絕對的優(yōu)勢,。但英偉達作為一個顯卡芯片設(shè)計制造企業(yè),，要想進入自動駕駛汽車領(lǐng)域還有不少困難需要克服，其中最重要的就是融入到車企整車開發(fā)環(huán)節(jié)的問題,。自動駕駛汽車是各種技術(shù)高度集成的產(chǎn)物,，自動駕駛系統(tǒng)在研發(fā)階段的調(diào)校更非易事，在這方面英偉達經(jīng)驗并不豐富,，更缺乏整車企業(yè)所需的成熟開發(fā)體系,。傳統(tǒng)汽車零部件供應(yīng)商以及各大車企自然不會放棄自動駕駛汽車這一片藍(lán)海，紛紛與IT企業(yè)結(jié)成聯(lián)盟,，為未來儲備技術(shù)競爭力,。我認(rèn)為未來在自動駕駛汽車領(lǐng)域，英偉達不會一家獨大,，市場上更可能形成的是多頭的格局,，在競爭中推動自動駕駛汽車技術(shù)的發(fā)展。（圖/文/汽車之家 常慶林）