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本文作者: 吳德新 | 2017-05-22 19:18 |
Drive PX是NVIDIA專門針對自動駕駛的產(chǎn)品線,Xavier又是Drive PX家族中最高階的計算機。
Xavier最早于2016年GTC Europe上被公開,到2017年CES上黃仁勛第一次對外展示了Xavier的樣機,而在剛剛落幕的硅谷GTC上,官方又展示了從Drive PX2到Xavier,從端到云的完整自動駕駛計算平臺規(guī)劃。
NVIDIA Drive PX是在移動芯片Tegra家族的基礎上搭建起來的。Tegra在一開始就提供了傳統(tǒng)車載計算平臺所不具備的高性能和高能效,因而為輔助駕駛和自動駕駛的開發(fā)提供了可能,而經(jīng)過從Maxwell - Pascal - Volta 三代架構和工藝的優(yōu)化,Drive PX系列在針對深度學習的訓練和推理上日益精進。加上與全球各地技術團隊、Tier 1以及車企的自動駕駛開發(fā)實踐,NVIDIA在初代Drive PX的基礎上又形成了一套從傳感器融合、高精地圖的生成和定位、司機行為檢測、駕駛態(tài)勢感知在內的一系列軟硬件配置方案。
可以說到GTC 2017,NVIDIA真正完成了自動駕駛計算平臺的完整布局,它與ZF、Bosch深度綁定,并且與Tesla和Audi有了明確量產(chǎn)自動駕駛汽車的時間線。對外,NVIDIA用了2年時間從一家提供圖形計算芯片的公司變成目前推動自動駕駛商業(yè)化鏈條中最重要的公司。
2015年CES上,NVIDIA一下子發(fā)布了2款車載計算機:用于自動駕駛開發(fā)的Drive PX和用于數(shù)字化座艙開發(fā)的Drive CX。
NVIDIA對這兩款產(chǎn)品的設想是,借助Drive PX,汽車可以運用深度學習和計算機視覺形成對環(huán)境的感知理解,從而實現(xiàn)自動巡航、自動泊車這樣的功能;而Drive CX除了支撐車載信息系統(tǒng)需要的圖形計算外,還會通過對車內和車身周圍360度影像的處理提供導航和駕駛行為檢測。
值得注意的是Drive PX和Drive CX的內核都是基于Maxwell架構的Tegra X1 SoC(Drive CX還有一個可選配置是Tegra K1 SoC)。初代Drive PX集成了2顆Tegra X1,最高能支持12路高清圖像輸入,每秒最高能處理13億顆像素點,而Drive CX則是整合了一顆Tegra X1/K1,最高能驅動多個屏幕上總計1680萬像素點。
實際上,Tegra家族被應用到車載系統(tǒng)已經(jīng)由來已久。Tesla Model S和Model X上的中控大屏都是Tegra SoC驅動的,而Audi 2012年就宣布將采用Tegra 3作為車載信息娛樂系統(tǒng)和數(shù)字儀表的中央處理器并陸續(xù)部署到了后來旗下的全系車型內。
Tegra SoC讓NVIDIA很早就進入了Tesla、Audi、BMW、BENZ等一批頂級車企的供應商體系,而從Tegra開始NVIDIA也建立了符合ISO 26262 ASIL汽車級安全標準的生產(chǎn)線。
相比于獨立的Tegra SoC,Drive PX和Drive CX帶來的變化則是NVIDIA希望通過系統(tǒng)集成的方式提供一站式的智能駕駛計算平臺解決方案。
“自動駕駛所需要的計算力,是過去任何一臺計算機都沒有達到過的。”黃仁勛后來在公開場合一遍遍重復講道,這也是Drive PX系列追逐的方向。
2016年,Drive PX2 VS. 百度無人車當時搭載的計算機
第二年的CES上,NVIDIA發(fā)布了第二代自動駕駛超級計算機Drive PX2。Drive PX2的核心從上一代Maxwell架構的Tegra X1更新到Pascal架構的Tegra Parker,整體性能從上一代的2.3 teraflops(每秒萬億次浮點運算) 提升了至少十倍,達到 24 teraflops。
據(jù)雷鋒網(wǎng)新智駕所知的數(shù)據(jù),初代Drive PX大約吸引了50家左右的開發(fā)者,到2016年8月隨著Drive PX2推出,這個數(shù)字變成了80多家,再到2017年5月開發(fā)者數(shù)量繼續(xù)增加到200多家。大部分主流車企和Tier 1都在早期開始了Drive PX平臺上的試驗和開發(fā),后期推動開發(fā)數(shù)量快速增長的更多的是中小型的技術公司。
在性能提升之外,Drive PX2與初代產(chǎn)品最大的差異是NVIDIA跟車企、Tier 1和技術公司們花了一年多時間搭建了一套完整的自動駕駛技術架構DriveWorks,一套從云端服務器和超級計算機進行大規(guī)模訓練、在車載計算機上進行小型模型的訓練和推理的硬件框架,一套包含物體/行人/車輛檢測、高精地圖生成、定位、路徑規(guī)劃等能力在內的軟件參考解決方案/SDK。
云端+本地配合的深度神經(jīng)網(wǎng)絡訓練平臺
NVIDIA DriveWorks目前提供的SDK
2016 - 2017年,Drive PX2也逐步分化成3個版本:
Drive PX2 for AutoCruise,搭載一顆Tegra Parker,主要支持高速公路自動駕駛和高精地圖繪制的計算;
Drive PX 2 for AutoChauffeur,搭載2顆Tegra Parker和2顆獨立的Pascal架構GPU,支持點到點的自動駕駛;
Drive PX 2 for Fully Autonomous Driving,由多套Drive PX2組成的計算矩陣。
這3個版本也說明,基于Pascal架構和Tegra SoC的Drive PX2是具有一定定制空間的。
2016年10月中旬之后Tesla量產(chǎn)的每一臺Model S和Model X都會搭載一塊Drive PX2,這塊Drive PX2也是兩家一起定制的。
2016年9月的GTC Europe上,NVIDIA對外公布了比Drive PX2更高階的Xavier,到次年CES黃仁勛展示了Xavier的樣機?;赩olta架構的Xavier把“性能/功耗”做到了1 terflops/watt。不過Xavier到2017年Q4才會向客戶小批量提供樣機。從黃仁勛最近的兩次公開演講看,Xavier似乎還在持續(xù)改進(Xavier最初公布的性能是20 terflops/20 watt,到GTC 2017已經(jīng)是30 terflops/30 watt )。
黃仁勛在BCW 2017(Bosch Connect World)上說“NVIDIA今年會提供能夠支撐L3自動駕駛的技術,到明年底將提供L4自動駕駛能力的技術”。前者指的就是穩(wěn)定量產(chǎn)的基于Drive PX2的方案,而后者指的自然是Xavier。
2017年,NVIDIA率先宣布與ZF合作量產(chǎn)基于Drive PX2的車載自動駕駛系統(tǒng)ZF ProAI:
將基于Drive PX2 AutoCruise的配置,第一款產(chǎn)品叫做ZF ProAI for highway automated driving(顧名思義,主要用于高速公路的自動巡航);
支持攝像頭、激光雷達、超聲波傳感器、雷達等多傳感器融合,支持V2X;
適用于乘用車、貨車以及叉車等工業(yè)用車。
隨后到今年3月份,NVIDIA又聯(lián)合Bosch推出Bosch AI Car Computer:
Bosch AI Car Computer基于Drive PX Xavier設計和制造,將為Level 4的自動駕駛提供計算能力。
而在ZF和Bosch之前,還有一家Tier 1更早布局了基于NVIDIA SoC的自動駕駛計算機——Delphi。
2015年3月份,Audi對外公布了駕駛輔助中央控制器zFAS,zFAS正是基于NVIDIA Tegra K1 SoC,并且集成了Mobileye的視覺專用芯片EyeQ3。這一中央控制器也是Audi聯(lián)合Delphi、NVIDIA、Mobileye以及TTTech一同開發(fā)的,其中NVIDIA和Mobileye分別提供計算平臺的IP,TTTech負責車載以太網(wǎng)等聯(lián)網(wǎng)解決方案,設計整合由Audi和Deliphi完成,最后交由Delphi來生產(chǎn)。因為有了zFAS,Audi A8L目前也是“全球第一款量產(chǎn)的L3級別自動駕駛車型”最有力的競爭者。
不過有意思的是,在準備zFAS量產(chǎn)的同時,Delphi和Mobileye還共同研發(fā)了一套中央感知定位規(guī)劃自動駕駛系統(tǒng)(CSLP),這是一套面向OEM開放的turnkey的自動駕駛感知與計算解決方案,計劃的量產(chǎn)時間是2019年。CSLP集成了Mobileye的EyeQ4/Q5以及REM系統(tǒng),同時Delphi整合了收購Ottomatika之后積累的軟件算法。CSLP在公布之初并沒有明確會使用何種平臺作為主要的計算平臺,不過在CES 2017上Delphi工程師告訴雷鋒網(wǎng)新智駕他們正在測試不同的Intel平臺的處理器,晚些的信息也驗證了Delphi將聯(lián)合寶馬、英特爾、Mobileye共同研發(fā)量產(chǎn)高度自動駕駛解決方案,這是后話。
從zFAS(Tegra K1內核)到ZF ProAI到Bosch AI Car Computer,恰好是NVIDIA Maxwell - Pascal - Volta 3代架構的演進,也是初代Drive PX到Xavier的進階之路。
NVIDIA通過跟Delphi、ZF、Bosch的緊密開發(fā)合作,完整布局了各個級別自動駕駛所需要的計算平臺,并且摸清了OEM和Tier 1在自動駕駛開發(fā)中所需要的工具和服務。作為一家計算平臺提供商,NVIDIA真正從一家汽車電子“局外人”變成了自動駕駛的“最強大腦”。
附上:從初代Drive PX到Xavier的工程之美
初代Drive PX
Drive PX2 for AutoChauffeur
Xavier
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