門外漢購車指南第四集:買車還得懂晶片?

2023-10-27   果殼網

「跑分」這一詞聽起來些許久遠了。

更多流行在智慧型手機早期。靠跑特定的程序,來測試和評估手機在CPU、顯卡、內存、存儲等方面的性能。因為對於普通消費者來說,不太容易弄懂繁瑣的參數和晶片名稱,所以「跑分越高=性能越好=買!」

是不是啊,選車這麼容易的嗎?丨Giphy

但如今,你的車開始「跑分」了

最近,一款跑分軟體測試了數十款車機晶片,給出排名第一的接近70萬分。車機晶片是什麼?簡單來說,車機晶片決定了智能座艙中的體驗,比如車載娛樂,導航,語音助手等功能的響應和運行。

圍繞高性能晶片,中控大屏,人機互動,全車語音識別等等做營銷的智能座艙,的確跟手機廠商早年宣傳路數很像。

那麼對於消費者來說,是不是能像挑手機一樣,「直接入手」晶片好的,跑分高的?在智能汽車的時代下,這些全新參數意味著什麼?

油車靠馬力,電車靠算力?

第一步,先要搞清楚,智能汽車的算力(跑分)升級能帶來哪些體驗上的改善。

如今的汽車像手機一樣,淘汰了鍵盤與按鍵,進入到了大屏時代,和更加自動化、智能化的時代。但早期,這些功能剛出現時,並不被買帳。很多人更樂意花9.9買來車用手機支架,用手機導航。或者用手機投射的方式,使用大屏,就是不用主機廠花重金打造的車載系統——原因就是車載系統太卡,且聯網體驗很差

要把大彩電放車裡,總共分幾步丨Giphy

比如車機的開機啟動、語音響應、應用啟動,操作跟手速度等等。行駛路上,導航或儀錶盤卡了、慢了,影響可不是一星半點,甚至會釀成大禍

人們對與乘坐舒適度和智能化(傳感器變多,觸控代替實體,語音交互等等)的要求越來越高,車機晶片的性能也就變得越來越重要。以兩款熱門的車機晶片為例子,從驍龍820A到驍龍8155,後者CPU核心數從4核增加到8核,採用「1大3中4小「設計,超大核負責大型遊戲運轉及其他大型車內應用;中核負責汽車日常運轉;小核處理微型軟體,多核分開工作,就能保證打開多個應用程式不卡頓。

在智能汽車裡,除了車機晶片,還有承擔另外一處功能的晶片——智能駕駛晶片

從保持車道內穩定行駛,到能識別前車速度,自動跟車行駛;從「開高速」,到自主完成變道超車和上下匝道;

道路環境越複雜,車越難做決策丨Giphy

如今車企們又著手攻克複雜的城市駕駛場景——道路環境複雜意味著,車感知和識別,規劃決策,控制執行也越難

遇上這路口,別說車了,連人都不太會走丨Giphy

當一輛自動駕駛車輛每天可以產生數TB、甚至數十TB數據需要處理,自然需要算力支撐。

所以我們看到了近十年,智能駕駛晶片算力近乎瘋狂的增長。

2014年,特斯拉用上Mobileye發布的駕駛輔助晶片EyeQ3,算力只有0.256TOPS(TOPS,指每秒可以運算多少萬億次操作);到2019年,特斯拉自研144TOPS的自動駕駛晶片發布;再到2021年,蔚來Adam超算平台實現超過1000 TOPS算力;2022年,英偉達又刷新紀錄,Thor一顆單片算力達到2000TOPS。

自動駕駛發展史,也是智駕晶片算力暴漲史丨Giphy

算力(晶片跑分)劃定了駕駛和乘坐體驗的「天花板」,它決定了是不是能預埋更多攝像頭給未來智能駕駛升級;車內」大彩電「是想看2K還是4K的螢幕;想不想擁有「全車多音區識別功能」……這些都需要更高級別的晶片支撐,壓榨低級別的晶片算力很難實現。甚至還出現了增加NPU(神經網絡處理單元)的晶片——專門負責車AI計算部分的任務,以騰出CPU處理其他任務

「大力出奇蹟「固然好,但晶片算力還是拗不過「木桶理論」。

錢花在刀刃上?硬體上?軟體上?

上千TOPS能怎麼樣?車企發布會上說得「天花亂墜」的,但這只是一個「最大值」。它跟汽車實際運行時的表現,並不能完全畫等號。從算力強到表現好,這裡面還差了一步。

地平線(AI晶片公司)曾呼籲行業「不該拼算力」,而要看真實性能,並推出了一種MAPS測試方法:即在精度有保障範圍內的平均處理速度

以特斯拉為例:特斯拉FSD晶片的單片算力72TOPS,只有英偉達Drive PX2(24 TOPS)的三倍;但在MAPS測試下,FSD每秒可準確識別2300幀圖像,而PX2隻能識別110幀圖像,兩者相差21倍。

這是因為車端晶片性能表現,不僅取決於算力,還受制於存儲與帶寬。特斯拉高效運用算力的方法是:在晶片內封裝了32MB的SRAM(靜態隨機存儲器),緩存帶寬達到2TB/s,數據傳輸的延遲更低(高速緩存通常由SRAM組成,位於CPU和主內存之間,存取速度比主內存快,將經常使用的數據存儲在高速緩存中,CPU能更快訪問),這樣將每秒能處理的圖像大幅提升。

晶片性能的充分發揮,還得靠軟體算法

就像早年間遊戲領域裡一個著名的故事:喬布斯在雅達利時期,找來沃茲尼亞克優化遊戲電路板。原本一款遊戲要用100多個電晶體來負責運算,通過重新設計遊戲的運算邏輯減少電晶體使用,沃茲最終只用了44枚電晶體,開發了打磚塊遊戲「鼻祖」

就是這個遊戲,《Breakout》丨wikipedia

汽車同理——算力是被算法「浪費」著用,還是「精打細算」用,差別很大。拿用了驍龍 820A晶片的車機系統來說,在不同車上表現也不盡相同。所以,都是晶片的」鍋「嗎?軟體要「壓榨」晶片,讓軟體和硬體匹配度更高,針對想要提供的用戶體驗做獨有的優化。軟體做好,把硬體潛力發揮出來,體驗也能做到超越晶片層面的優秀。

同樣,對於智能駕駛晶片,軟體算法能力更為凸顯

比如過去傳統的軟體編寫,是由人敲的邏輯代碼(if-then規則),輔以機器學習,識別道路車輛和物體,用在規則清晰的「高速場景」下。

但在「城市場景」下,因為交通狀況更為複雜,corner case(特殊場景)的數據集規模增加了上百倍。還以特斯拉為例,他們將原始圖像直接輸入名為「HydraNets(九頭蛇)」的純視覺神經網絡算法中,這些車身攝像頭從不同角度拍下的照片,進行一系列數據處理,最終匯總成(汽車的空間位置,周圍交通狀況)給機器的決策依據,「接下來該怎麼開」。

「ái?ái?ài!ài!ài!丨Giphy

越來越多車企使用「以神經網絡訓練形式」編寫的軟體,構建其自動駕駛策略。通過「製造算法的算法」,機器能無休止的「學習」。

算力強不等於表現好丨Giphy

如今「值得把所有行業重做一遍的大模型」也「上車」了。我們看到很多車企紛紛構建,雲算力平台。在雲端訓練一個大模型,進行駕駛策略的訓練;進行(代替人)數據自動標註;生成虛擬仿真數據,反覆訓練 corner case,彌補真實數據採集不足等一系列工作;最後把大模型「蒸餾」,把能力遷移到小模型上,再塞到車內。

說了這麼多,判斷一台車智能體驗的好壞,取決於很多方面:軟體研發能力,車企 OTA,工程技術的落地……這些做好了,智能汽車才不是「一錘子買賣」,車才會「常開常新」,體驗越來越好。

「走兩步,你說你行,就出來走兩步。「丨Giphy

這不是硬體數據或一兩個參數就能下結論的——盲目的追求算力,消費者花了冤枉錢,車企們「白卷了」,行業呢,止步不前。

作者:陸泰

編輯:沈知涵

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