[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀]  如果有一天,，汽車沒(méi)有了方向盤和控制踏板，無(wú)需司機(jī)駕駛，但同樣能把你運(yùn)送至你想去的地方,，你會(huì)不會(huì)感到不可思議呢,？Level 5級(jí)別的全自動(dòng)駕駛汽車就能實(shí)現(xiàn)上述功能。10月10日,，英偉達(dá)（NVIDIA）在2017圖形技術(shù)大會(huì)慕尼黑站正式推出了全球首款可實(shí)現(xiàn)Level 5級(jí)別全自動(dòng)駕駛的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái),，該平臺(tái)名為“DRIVE PX Pegasus”（下稱“Pegasus平臺(tái)”）。在未來(lái)10年,，Pegasus平臺(tái)將促使全自動(dòng)駕駛汽車成為現(xiàn)實(shí),，該平臺(tái)究竟有多強(qiáng)大，下面我們一起來(lái)看看,。

● 英偉達(dá)正式進(jìn)軍汽車界始于2015年

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

　　同樣在2015 CES消費(fèi)電子展上,，奧迪帶來(lái)了A7 Sportback的自動(dòng)駕駛版本車型，并實(shí)現(xiàn)了從斯坦福大學(xué)自動(dòng)駕駛至拉斯維加斯展會(huì)現(xiàn)場(chǎng),，路程全長(zhǎng)900公里,。這臺(tái)奧迪A7 Sportback自動(dòng)駕駛汽車上的zFAS自動(dòng)駕駛主控單元內(nèi)就采用了英偉達(dá)的Tegra K1處理器（點(diǎn)擊查看相關(guān)報(bào)道）。

　　同年5月底,，在亞洲CES展期間,，中國(guó)版奧迪A7自動(dòng)駕駛汽車在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了路試，該車搭載了體積更小的zFAS主控單元,，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)針對(duì)中國(guó)路況進(jìn)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(dòng)駕駛汽車有所不同（點(diǎn)擊查看相關(guān)報(bào)道）。

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

● 量產(chǎn)型自動(dòng)駕駛汽車中的英偉達(dá)芯片

　　DRIVE PX的升級(jí)版DRIVE PX 2在2016年推出,。英偉達(dá)自動(dòng)駕駛測(cè)試車BB8搭載的就是DRIVE PX 2主控單元。BB8測(cè)試車是由林肯MKZ改裝而來(lái)的,。英偉達(dá)用BB8在加州封閉場(chǎng)地和公共道路上測(cè)試自動(dòng)駕駛系統(tǒng)及訓(xùn)練圖像識(shí)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(gè)風(fēng)扇進(jìn)行主動(dòng)散熱,。

　　英偉達(dá)的DRIVE PX 2有多個(gè)版本，包括單芯片的DRIVE PX 2 Autocruise（自動(dòng)巡航）,、雙芯片的DRIVE PX 2 AutoChauffeur（自動(dòng)私人司機(jī)）,、四芯片的DRIVE PX 2 Fully Autonomous Driving（全自動(dòng)駕駛）,。

　　全新奧迪A8的自動(dòng)駕駛主控單元為zFAS，內(nèi)部搭載了來(lái)自英偉達(dá)的Tegra K1芯片,，該芯片更多的是進(jìn)行決策和對(duì)車輛進(jìn)行控制,，圖像處理和障礙物識(shí)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(dòng)駕駛系統(tǒng)的不同部分,。其中,，Tegra K1芯片主要負(fù)責(zé)進(jìn)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(shí)別；Cyclone芯片主要 實(shí)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(dòng)泊車,、預(yù)碰撞系統(tǒng)等功能,；Aurix芯片主要實(shí)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(dá)自動(dòng)駕駛平臺(tái)參數(shù)對(duì)比

　　從2015年的DRIVE PX開(kāi)始,，英偉達(dá)推出自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)處理單元的步伐一直沒(méi)有停過(guò)。英偉達(dá)在2016 CES消費(fèi)電子展上推出了DRIVE PX 2,；在2017 CES消費(fèi)電子展上推出了Xavier AI Car SuperComputer,；在今年10月10日英偉達(dá)圖形技術(shù)大會(huì)上推出了DRIVE PX Pegasus。

　　其中,，Xavier是DRIVE PX 2的小型化高能效版,，在計(jì)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(guò)增加CPU和GPU的數(shù)量,，實(shí)現(xiàn)了Xavier 10倍以上的計(jì)算性能,。

　　英偉達(dá)自動(dòng)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(zhǎng)也使自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)處理單元的性能得到相應(yīng)的增長(zhǎng),。自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)處理單元處理能力的增長(zhǎng)使得自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以采用更多的傳感器來(lái)獲取環(huán)境信息,，同時(shí)使用更復(fù)雜精準(zhǔn)的算法來(lái)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(dòng)駕駛為什么需要強(qiáng)大的計(jì)算能力,？

　　英偉達(dá)稱DRIVE PX Pegasus性能為Xavier AI Car SuperComputer的10倍,，擁有Level 5全自動(dòng)駕駛汽車所需的計(jì)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(shí)別和控制決策算法都需要主控單元計(jì)算能力提升來(lái)配合,。

　　通過(guò)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(dòng)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(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力提供支持,，否則無(wú)法滿足動(dòng)態(tài)高速行駛的自動(dòng)駕駛車輛對(duì)路況識(shí)別和控制判斷的需求。如果自動(dòng)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(lái)監(jiān)測(cè)四周環(huán)境狀況,，很可能無(wú)法應(yīng)對(duì)突如其來(lái)的危險(xiǎn)（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(dòng)駕駛系統(tǒng)不允許計(jì)算能力不足的情況,，所以擁有強(qiáng)大計(jì)算能力的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是必須的。

　　有優(yōu)點(diǎn)自然也會(huì)有缺點(diǎn),，這種數(shù)據(jù)集中處理的系統(tǒng)對(duì)連接傳感器與主控單元的數(shù)據(jù)總線帶寬（高達(dá)數(shù)GB/秒）以及主控單元的處理能力有非常高的要求,。同時(shí)，對(duì)于汽車產(chǎn)品來(lái)說(shuō),，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(lái)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(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,。自動(dòng)駕駛汽車的“大腦”突然死機(jī)了可不是什么好事情。

　　接下來(lái)英偉達(dá)的首要任務(wù)不是再進(jìn)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(dá)的風(fēng)頭一時(shí)無(wú)兩,，博世也向其伸來(lái)橄欖枝

　　英偉達(dá)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(dá)CEO黃仁勛就已經(jīng)向外宣稱英偉達(dá)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(jì)算,、人工智能以及深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的突破讓英偉達(dá)的前景非常明朗。英偉達(dá)美股股價(jià)從2016年開(kāi)始加速上漲也反映了市場(chǎng)對(duì)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(dá)在最近兩年可以說(shuō)是風(fēng)頭一時(shí)無(wú)兩,。

　　博世作為全球最大的汽車零部件供應(yīng)商，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域與英偉達(dá)合作首先就是對(duì)英偉達(dá)產(chǎn)品和技術(shù)的認(rèn)可,。同時(shí),，博世也意識(shí)到，未來(lái)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)更多的是計(jì)算能力的競(jìng)爭(zhēng),，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(lái)自英特爾的競(jìng)爭(zhēng)

　　相比起英偉達(dá)在幾年前果斷地押注自動(dòng)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(dá)這幾年的成果，英特爾開(kāi)始擔(dān)心在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域會(huì)被英偉達(dá)拋離,。為了充實(shí)自身在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力,，英特爾開(kāi)始收購(gòu)或入股該領(lǐng)域的一些知名企業(yè)。

　　英特爾收購(gòu)Mobileye,，更多的是想獲取其積累了接近20年的圖像識(shí)別算法以及樣品庫(kù)（路面上各種各樣的汽車、路標(biāo),、牌照等信息,，供圖像識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)之用，判斷車輛前方的各種障礙物或交通標(biāo)識(shí)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(jìn)的自動(dòng)駕駛汽車視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng),。

● 全文總結(jié)：

　　從目前行業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看,，英偉達(dá)DRIVE PX Pegasus在計(jì)算能力和集成度上無(wú)疑有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。但英偉達(dá)作為一個(gè)顯卡芯片設(shè)計(jì)制造企業(yè),，要想進(jìn)入自動(dòng)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(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的問(wèn)題。自動(dòng)駕駛汽車是各種技術(shù)高度集成的產(chǎn)物,，自動(dòng)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(dá)經(jīng)驗(yàn)并不豐富，更缺乏整車企業(yè)所需的成熟開(kāi)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(huì)放棄自動(dòng)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(lái)儲(chǔ)備技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力,。我認(rèn)為未來(lái)在自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域,，英偉達(dá)不會(huì)一家獨(dú)大，市場(chǎng)上更可能形成的是多頭的格局,，在競(jìng)爭(zhēng)中推動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的發(fā)展,。（圖/文/汽車之家 常慶林）