性能提升21倍!特斯拉全面换装自研AI芯片,英伟达惨遭抛弃

北京时间4月23日凌晨，特斯拉“自动驾驶日”活动在美国加州帕罗奥图的总部举行，特斯拉CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)展示了基于特斯拉自研的自动驾驶芯片的“全自动驾驶计算机”（full self-driving computer，以下简称“ FSD计算平台”），即之前所曝光的 Autopilot硬件3.0。

▲特斯拉FSD计算平台

自研芯片性能是英伟达Xavier芯片的7倍？

此前，特斯拉汽车的自动驾驶一直依赖于英伟达所提供的自动驾驶芯片，而此次发布的特斯拉FSD计算平台则首次搭载了特斯拉自研的自动驾驶芯片。

据介绍，特斯拉自研的自动驾驶芯片基于三星14nm工艺制造，260平方毫米的硅片面积，拥有60亿颗晶体管，主要针对神经网络计算设计，适合处理大量的图像和视频，并对架构进行了大量的优化以降低能耗和成本。

在性能上，特斯拉自研自动驾驶芯片主频为2GHz，其双神经网络阵列每秒能够运行36.8万亿次(36.8TOPS)。

而基于特斯拉自研自动驾驶芯片的FSD计算平台的性能则可高达144TOPS。特斯拉自动驾驶芯片负责人皮特·班农(Pete Bannon)声称，基于特斯拉自研自动驾驶芯片的FSD计算平台的性能可能是英伟达同类产品（Xavier芯片，21TOPS）的7倍。

在具体的能力的体现方面，Pete Bannon声称，最新的FSD计算平台能够处理8个摄像头同时工作产生的每秒 2100 帧的图像输入，相当于每秒处理25亿像素，从而使得Autopilot 3.0硬件的性能表现达到了之前Autopilot硬件2.5版本的21倍左右。

在功耗方面，FSD计算平台的功耗相比Autopilot硬件2.5版本高出了25%，达到了72W，但是其性能却提升了21倍。另外，其成本却只有2.5版本的80%。

Pete Bannon表示，在不影响车辆能耗和续航的前提下，FSD计算平台能将安全性和自动化水平提升到新的等级。

值得一提的是，特斯拉自动驾驶芯片负责人 Pete Bannon是特斯拉从苹果挖来的芯片设计师，曾参与苹果A5 芯片以及多款 iPhone 芯片开发。

此外，马斯克还透露，此次发布的自研自动驾驶芯片早在一年前就已经设计完成，目前新一代的自动驾驶芯片早已在研发当中，而且下一代芯片将比目前的系统“好三倍”，面世大约需要两年时间。

全面取代英伟达芯片？

在早期的 Autopilot1.0 时代，特斯拉采用了当时在辅助驾驶市场倍受欢迎的 Mobileye EyeQ3 的自动驾驶芯片，而后者在当时的一大特点便是芯片+深度学习算法的软硬一体化的方案。这一方案当时受到了众多车企欢迎，但却与特斯拉想要不断升级迭代的理念不合。再加上数起特斯拉汽车事故之后，特斯拉“甩锅”Mobileye，使得Mobileye主动终止了与特斯拉的合作。

与Mobileye分手之后，特斯拉就转向与英伟达合作，利用英伟达的计算平台来实现辅助驾驶/自动驾驶。不过，马斯克似乎对英伟达的硬件并不够满意，其曾表示，英伟达的Drive PX 2 不错，但算力还无法满足特斯拉想要的全自动驾驶的需要。另外，英伟达的自动驾驶硬件平台价格高昂，并且功耗较高，也是一方面的原因。

更为关键的是，对于电动汽车领域的领头羊特拉斯，以及野心勃勃的马斯克来说，关键的核心技术和硬件必然是要掌握在自己手中的。而且软硬件的一体化，也能够进一步提升整体的性能。所以，马斯克早早便开始了在自研芯片上的布局。

2016年1 月，曾负责过苹果及AMD芯片设计的芯片设计大神Jim Keller，在离开苹果后加盟特斯拉（2018年跳槽去了英特尔），出任 Autopilot 总裁，负责领导一个 50人左右团队，为特斯拉开发专用的自动驾驶AI芯片。随后，曾与 Jim Keller 在苹果共过事的芯片设计专家Peter Bannon也加入特斯拉。众多芯片设计人才的加入，也让特斯拉自研芯片的计划被外界所知晓。

去年10月，马斯克公开在推特上表示，首款自研自动驾驶芯片“距离成功制造只有6个月的时间了”。而现在，6个月之后，马斯克终于兑现了承诺。

而在今天的发布会上，我们也可以看到，特斯拉在介绍其自研自动驾驶芯片以及PSD计算机时，主要的对标对象也正是自己之前的自动驾驶硬件平台供应商——英伟达。特斯拉宣称自己的PSD计算机在功耗仅增加了25%的情况下，性能达到了英伟达的平台数倍，并且其成本也只有英伟达平台的80%。

显然，特斯拉开始公开向英伟达发起了挑战！

目前业界认为基于英伟达计算平台的特斯拉汽车并不具备L4级无人驾驶功能，其只是达到了L2-L3级自动驾驶水准，比大多数车辆的ADAS辅助驾驶系统更先进。不过，在今天的发布会上，马斯克表示，基于特斯拉自研自动驾驶芯片的FSD计算平台已经足够支持“全自动驾驶”，未来车主仅需进行软件层面的更新就能让车辆达到自动驾驶的水平。

马斯克还对外宣布，特斯拉在大约一个月前将Model S和Model X电动汽车的英伟达Drive平台换成了自己的PSD计算机。大约10天前，特斯拉新生产的Model 3电动汽车也开始应用。

这也意味着，很快，特斯拉将全面采用自研的PSD计算机来替代英伟达的Drive平台。显然，这对于英伟达来说，是一个坏消息。

不过需要指出的是，选择出场预装特斯拉的PSD计算机以实现“完全自动驾驶能力”，需要支付约46300元，如果是在交付后安装，则价格需要增长到65000元左右。

英伟达的反击

对于特斯拉在发布会上，公开宣称其自研自动驾驶芯片性能数倍于英伟达Xavier芯片说法，英伟达很快进行了反击。

在英伟达的公开声明当中，英伟达表示，特斯拉称其自动驾驶芯片比英伟达的更强大的说法是错误的。

英伟达称，特斯拉用其PSD计算机（144 TOPS）与英伟达的Drive Xavier芯片（21 TOPS）比较是不准确的。因为PSD计算机包含了多个特斯拉自研的自动驾驶芯片。如果要比较，应该是使用PSD计算机与英伟达目前最强的Drive AGX Pegasus计算平台来比较，后者在人工智能感知、本地化和路径规划上的数据处理速度可以达320 TOPS。此外，英伟达指出，Xavier芯片提供的性能也并不是特斯拉宣称的21 TOPS，而是30 TOPS。

显然，英伟达的声明是想对外强调自己的Drive平台在自动驾驶领域仍然保持着较高的领先性，言下之意也透露出特斯拉新的自动驾驶平台依然落后于英伟达。

不过，即便如此，英伟达也难以唤回马斯克那颗早已离去的心。