CES 2018 | 一篇文章读懂英伟达最新自动驾驶进展

· Jan 09, 2018

「我做了几十年的芯片,可以负责任的告诉你:自动驾驶汽车所需要的运算芯片是最复杂的」这是老黄在 CES 2018 英伟达发布会上所说的一句话。

可以感觉到,老黄这两年在汽车行业风生水起的背后,也隐藏了无数研发上的困难。不过,AI 教主的名号不是白叫。即使再难,老黄还是如约拿出了最新的自动驾驶解决方案,并用了发布会近 8 成的时间来向整个汽车行业展示了其实力。

自动驾驶汽车专用芯片:XAVIER & PEGASUS

终于,Drive PX 2 的继承者 XAVIER 要在今年流片了。与 Drive PX 2 那样的计算平台不同,XAVIER 是一个独立完整的 SOC(Drive PX 2 AutoChauffer 上搭载了 2 个 NVIDIA Parker SOC 并单独配备了 2 个 Pascal 架构 GPU)。

Xavier 2

老黄称 XAVIER 为人类目前所生产过的最复杂的芯片。因此相较于上一代的 Drive PX 2,XAVIER 在提升算力的同时,紧凑度、安全性以及功耗优化上都有了质的飞跃。而这几点又恰恰是车载计算平台所最为看重的。

PX XAVIER

XAVIER 的样品芯片将在今年第一季度送到 NVIDIA 的客户手中。其中老黄着重提到了与德国供应商采埃孚以及中国互联网公司百度的合作:采埃孚的 ProAI 将使用 XAVIER 芯片,并应用在百度 Apollo 平台当中,面向中国市场。

baidu zf

根据采埃孚的计划,ProAI 也将有几代产品组成,目前已经量产的为搭载 Drive PX 平台的第一代,而使用 XAVIER 的将是 ProAI 的第二代产品。

ProAI

除此之外,去年 GTC EUROPE 公布的 PEGASUS 也有了新消息。它将搭载两块 XAVIER 芯片,提供 320 TOPS 算力,400 瓦功耗,重点针对 L5 级别全自动驾驶的出行工具。

Pegasus

而基于这个平台,NVIDIA 又公布了与 UBER 以及 AURORA 公司的合作。他们都将使用 NVIDIA 的硬件来研发 L4/L5 级别的自动驾驶技术。

 

真正的杀手锏:自动驾驶安全架构

在发布最强车载运算芯片的同时,老黄还祭出了他这两年在汽车行业摸爬滚打所学到的最大成果:自动驾驶安全架构。这个架构相当于一个宣言,意味着英伟达将在硬件,软件,企业文化,研发逻辑等等方面全面拥抱汽车行业「安全至上」的准则。

除去计算芯片及算法软件平台(与 QNX 及 TTTech 合作)全面支持 ISO26262 中汽车电子安全标准的最高级别 ASIL-D 级之外,最让人眼前一亮的当属这个架构中的 VR 自动驾驶虚拟机:AutoSIM。

HIL SIL

这个模拟器将英伟达的云端计算产品、车载计算产品以及虚拟现实技术结合在了一起。

在云端计算平台 NVIDIA DGX 中,英伟达设计了一套基于虚拟现实技术的驾驶环境模拟器,在模拟器中,开发者可以自由调节环境当中的各种元素,比如光照,道路周围环境,甚至是测试车辆的传感器布局以及覆盖角度等。

AutoSIM

而针对模拟机当中的车辆,则支持两种模式:

  • 软件在环植入模式(Software in the Loop):这里指模拟机当中的车辆已完全虚拟的软件形式存在。因为 AutoSIM 也是基于 CUDA 架构,所以除了可以在模拟机中直接生成测试车辆外,AutoSIM 还能够将自动驾驶车辆终端中所使用的 DRIVE 平台算法直接植入到模拟机中进行验证。
  • 硬件在环植入模式(Hardware in the Loop):这里指模拟机当中的车辆可以通过外部硬件进行植入及控制。在发布会上,NVIDIA 的工作人员演示了用游戏手柄来直接控制模拟机中的车辆。通过这样的人为控制,模拟机可以实现各种特殊的测试场景,例如控制前车突然并线,紧急刹停等等。也可以直接在模拟器中检验车辆本身控制系统的表现。

HIL

AutoSIM 进一步完善了 NVIDIA 从云端到终端的自动驾驶运算能力:DRIVE XAVIER 终端算法及硬件控制系统都可以直接上传至云端的 AutoSIM 中验证,并且由于 AutoSIM 本身可以定制化各种驾驶环境和罕见的驾驶行为,因此算法还可以在模拟机中完成进一步训练。

AutoSIM

如此一来,驾驶里程数据量以及一些特别的驾驶场景都将可以通过云端模拟器来进行补充。这个逻辑与之前博世的云端 AI 训练思路相符,可以说老黄的这项技术就是针对整车厂的云端计算需求而做的。在此之前,微软,Mobileye 等公司也做过自动驾驶模拟器的解决方案,而现如今英伟达的加入则再次证明,云端平台对于自动驾驶的重要性。

 

自动驾驶软件平台

在众多新技术发布之后,老黄也对 NVIDIA 的自动驾驶解决方案做了一个总结:软件才是这个平台定义未来汽车的关键。

Software

 

因此英伟达又在 Drive 平台中更新了两个软件产品:

  • Drive IX:之前 AI Co-Pilot 技术的升级,加入了人脸识别开启车尾箱,疲劳驾驶检测等功能,让 AI 技术在控制车辆的同时,也能够在车内座舱以及人机交互部分发挥作用。
  • Drive AR:通过增强现实的方式,将车载系统所进行的环境感知,路线规划等环节直接映射到车辆显示界面中。包括挡风玻璃、后视镜、反光镜等等。在现场,老黄用虚拟现实技术 Holodeck 演示了这个增强现实的原理。在 Holodeck 中,车辆的仪表盘和后视镜上等位置可以显示并标注靠近的车辆。

Drive AR

目前这两个软件产品还都在早期打磨当中,但是老黄希望这样的产品能够为汽车客户提供更多的可差异化空间。

大众 CEO 站台,老黄的自我成长

一直以来,老黄都是以雷厉风行,自信敢言的形象示人。在刚进入汽车行业时,他也一直高调地输出自己对于自动驾驶的观念。不过在这次发布会中,我们可以明显地感受到老黄的话术更像一个「汽车人」了:不断地强调安全的重要性,不断地强调 Drive 平台为合作伙伴带来定制化的灵活性。 而在发布会的尾声,这个感受被提升到了顶点。

在发布会的最后,老黄公布了与大众合作共同研发未来的汽车 AI 技术,并邀请到了大众的乘用车 CEO Dr. Herbert Diess 来到现场站台。两人关于汽车行业变革的对话也很有象征意义:

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Dr. Herbert Diess:「传统的汽车制造技术非常重要,我们需要保证生产,保证产品的安全可靠。但同时我们也需要学习新的技术,比如说人工智能,比如说软件,比如说芯片,这些都将更多的出现在汽车当中,所以我很高兴地看到英伟达现在如此重视汽车行业。在此之前我们曾经合作过很多年,那时英伟达还是 Tier 2 供应商,而当今的时代我们作为 OEM 则需要和软件与硬件供应商更紧密地合作,这样才能够更快速的适应行业的变化。」

老黄:「是的,在座的一些观众们可能不熟悉汽车行业的用语,汽车生产商的供应链中 Tier 1 指的是直接为汽车生产商提供零部件的供应商,而 Tier 2 供应商则为 Tier 1 提供零部件中所需要的一些技术。现在由于所需要的技术越来越复杂, Tier 1 、技术供应商以及汽车生产商则更像是一个平行的三方合作关系,我们需要更紧密的联系。」

「此外正像 Herbert 所说的,我们需要互相学习。虽然 NVIDIA 在计算芯片及人工智能领域有很多经验,但是如何将这些技术应用到汽车上,同时还能够保证其最终的安全性,确是我们需要向汽车企业学习的。这种「安全第一」的理念确实是我们在与大众合作过程当中的一大收获。要知道我在认识你之前根本就不知道什么是 ASIL,但是现在我们的已经是 ASIL D 级别了!」

在 CES 的发布会舞台上看大众 CEO 与老黄在一群科技爱好者面前聊安全、供应链和 ASIL 级别?这种事情我以前真的是想象不出来。要知道 2 年多以前,老黄在 GTC 发布会上与 Elon Musk 聊的还是是完全自动驾驶的落地时间。只能够感叹于他要进军汽车行业的决心。

这种决心并没有削减老黄的气势,反而让他笑得更加开心了。

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