今天小编分享的汽车经验:144 Tops,特斯拉如何低成本实现了城市NOA?,欢迎阅读。
图片来源 @视觉中国
文|HiEV 大蒜粒车研所,作者 | 树人,编辑 | 德新
根据特斯拉 2022 年 Q4 的财务檔案披露:FSD Beta 已有将近 40 万用户。
这是目前全世界部署规模最大的城市 NOA 系统。
而特斯拉实现这样一套系统,在车端几乎仅用了 8 个摄像头和 144 Tops 算力的 FSD 计算平台。这种性能压榨和成本控制能力让业界羡慕不已。
理想汽车 CEO 李想就直言:特斯拉 Autopilot 的 硬體 BOM 成本在差不多 1500 美元,而(理想、小鹏等)使用双 OrinX 的方案成本基本都在 4000 美金以上。
特斯拉如何用大幅低于业界的成本实现了城市 NOA。这篇文章,我们就来重点看看:
FSD 的 BOM 成本;
特斯拉把基于视觉的单模态感知发挥到了极致;
车端算力有限,但云端算力无限;
HW 4.0 的动向和趋势。
硬體成本:FSD < 业界主流方案的一半
目前新势力主流支持到城市 NOA 的智驾方案,理想和小鹏采用双 OrinX 作为计算单元,蔚来甚至豪横地用了 4 个。
我们以理想 AD Max 举个例:
1 x 激光雷达;
11 x 摄像头,含 6 x 800 万像素、4 x 200 万像素环视、1 x 200 万像素后视;
1 x 毫米波雷达;
12 x 超声波;
2 x OrinX;
单 OrinX 的成本大概在 400 美元,单颗激光雷达的成本大概在 500 美元级。李想披露,理想带双 OrinX 的智驾方案成本约为 4000 美元,而特斯拉的仅为 1500 美元左右。
原特斯拉 Autopilot Machine Learning Lead,现大卓智能 CEO 谷俊丽在接受采访时也谈到:「特斯拉造一台 Model 3 的 BOM 成本是 16 万,ADAS 系统成本是 7000 块。」7000/16 万,其占到 总 BOM 成本的约 4.4%。
综合来看,特斯拉 FSD 的成本大致在 1 万元人民币上下。
作为对比,华为 ADS 方案的代表车型问界 M5 后驱智驾版,跟 M5 后驱标准版差价 2 万元;小鹏 G9 的 Pro 和 Max 版,差价刚好也是 2 万元(因为 Pro 版带有一块 OrinX,所以这个差价是单 OrinX 和双激光雷达的差价)。
李想认为,特斯拉 FSD 虽然只有 144 Tops,但计算效率大约是 GPU 的 3 倍,所以实际跟双 OrinX 的性能是差不多的。
在数百万级的销量规模下,特斯拉把自研 FSD 的效率、成本优势发挥得淋漓尽致。
自研芯片加纯视觉方案,特斯拉低算力的秘密
特斯拉 FSD 一大明显的技术差异是将纯视觉路线走到极致, 去掉全部雷达。
2021 年 5 月开始不用毫米波雷达;
2022 年 10 月开始,所有为北美、欧洲、中东制造的 Model 3 和 Model Y 都不再配备超声波雷达;
2023 年起交付的 Model X 及 Model S 也不再配备超声波雷达。
在这点上,国内的理想也很大方地坦陈跟随特斯拉的路线,其中一个变化就是理想 L9 上由原来理想 ONE 时期的 3 个毫米波雷达配置减少为 1 个毫米波雷达。
回到 FSD,其核心的感知能力是由 Tesla Vision 提供的,包括支持主动安全功能、Autopilot 功能以及 FSD Beta 功能。
需要注意的是,特斯拉采用的 摄像头为 120 万像素,而国内车企大多采用 800 万像素的高清摄像头。摄像头分辨率较低,也会比激光雷达以及高清摄像头的方案更节省算力,但对 AI 模型和算法精度会有更大的挑战。
去年 10 月的 AI Day 上,特斯拉稍稍对外展示了一下 Vision 是如何运作的:
第一步是系统将 8 个摄像头获取到的影像,生成一个类似于游戏引擎的实时 3D 画面——占据网络(Occupancy Network),对车辆周围场景进行复原;
第二步是给每个物体标注语义信息。特斯拉本身大规模地搭载会产生的海量数据,特斯拉还研发了自动标注(Autolabeling)工具,最后生成标注过的空间信息,得到一个矢量地图(Lanes Network),之后 FSD 就能使用这些信息来辅助导航。
毫末智行技术副总裁艾锐曾经分析表示,「特斯拉的自动驾驶感知采用的单模态,而不是多模态。核心原因它有数据自由和算力自由两个能力,把单模态的天花板极大地提升了。针对 L2 的产品来说,单模态足以给大家提供比较好的自动驾驶体验了,而且成本显然会更低。」
特斯拉 Autopilot 軟體总监 Ashok Elluswamy 在领英上描述了这个团队的职责,其中大多数与海量数据的发掘利用有关:
搭建大规模的真值生产线,利用海量、多元、高质量的数据,来训练神经网络;
利用车队学习的方法,优化当前算法中脆弱、有缺陷的部分;
利用机器学习和工程方法,来建立系统对地理环境和场景语义,准确、详实的理解;
在超大的数据规模下,对视觉算法的极限压榨,是特斯拉 FSD 公开的秘密。
特斯拉的云端算力
自动驾驶落地需要两块核心芯片,一块是车端推理芯片,另一块是云端训练芯片。大多数时候,我们在谈论算力时,一般只提到车端推理芯片的算力,而忽略了云端。
上文毫末智行艾锐提到的「算力自由」,指的更多就是云端算力的自由(因为车端算力自由基本不太可能实现)。
2021 年 6 月,在当时的 CVPR 上,时任特斯拉 AI 高级总监的 Andrej Karpathy 披露,特斯拉正在搭建一个超大规模的训练机群,将 5760 个英伟达 A100 以 720 个节点链接起来,总计算能力达到 1.8 exaflops。
就 AI 算力排序,这可能是当时世界第五大超级计算机。
到当年底,英伟达汽车业务负责人 Ali Kani 披露,特斯拉已经采用了将近 10000 块英伟达 GPU 来建设 L2+ 的基础设施。
同一年,特斯拉发布了自研的云端训练芯片 D1 以及超级计算机 Dojo。3000 个 D1 芯片,构成 120 块训练块,再组成 20 个机柜,形成 1 个 ExaPOD 集群,这个集群的算力相当于 1.09 EFLOPS。马斯克在当年的财报会上表示:自研 D1 芯片主要是出于成本、效率的考量,因为对特斯拉来说,英伟达的通用 GPU 不是效率最高的。
根据特斯拉的计划,Dojo 应该已经在 2022 年投入运营使用。
纯视觉、低分辨率传感器,加上业界偏低的算力配置,通过自研芯片提高车端和云端的计算效率,通过超大规模的车队和数据量提升算法性能,特斯拉跑通了城市 NOA 在北美大规模开放的路径。
新的消息是, 特斯拉很快将在国内开展 FSD 的路测。
FSD 的下一步是 HW4.0 的更新(目前是 HW3.0),有部分北美用户称其已交付的 Model X 上搭载了 HW4.0。
(关于 HW4.0 的更多信息,也可参见我们此前的文章 HiEV 洞察 | 特斯拉 HW4.0 再爆猛料,高精定位、雷达均有变动)
特斯拉将在今年推出 Model 3 的改款车型,项目代号 Project Highland。目前已知 Project Highland 针对前脸、内饰、空间均有小幅的改良,HW4.0 是否会在新款上搭载。
Model 3 改款、HW4.0 更新、FSD 入华,能否将特斯拉推上新的高地。
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