自動(dòng)駕駛汽車(chē)正在從未來(lái)夢(mèng)想演變?yōu)楫?dāng)代現(xiàn)實(shí),隨著技術(shù)成熟,個(gè)人和公共交通將永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)變。最終,無(wú)人駕駛汽車(chē)將完全取代人類(lèi)駕駛員,道路上再也沒(méi)有危險(xiǎn)的、昏昏欲睡的、受傷的和分心的司機(jī)。2017 年,近四萬(wàn)美國(guó)人死于交通事故,據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局 (NHTSA) 稱(chēng),其中約 90% 的事故是人為錯(cuò)誤造成的。但是這項(xiàng)技術(shù)背后的原因是,無(wú)人駕駛汽車(chē)究竟如何做到安全,以及還有多久才能無(wú)需看路就可以上下班?
人工智能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)為了使汽車(chē)具有自主性,需要不斷了解其周?chē)h(huán)境 - 首先,通過(guò)感知(識(shí)別信息并將其分類(lèi)),然后通過(guò)車(chē)輛的自動(dòng)/計(jì)算機(jī)控制對(duì)信息采取行動(dòng)。自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要安全且響應(yīng)迅速的解決方案,這些解決方案需要能夠詳細(xì)了解駕駛環(huán)境,然后在此基礎(chǔ)上瞬間做出決策。了解駕駛環(huán)境需要通過(guò)汽車(chē)上眾多不同傳感器捕獲大量數(shù)據(jù),然后由車(chē)輛的自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理。
為了使車(chē)輛能夠在無(wú)人控制的情況下真正行駛,必須首先對(duì)人工智能 (AI) 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大量培訓(xùn),以了解如何查看、了解所看到的內(nèi)容,并對(duì)任何可以想到的交通狀況做出正確的決策。自動(dòng)駕駛汽車(chē)的計(jì)算性能與一些近幾年才有的最高性能平臺(tái)相當(dāng)。
預(yù)計(jì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)所含代碼行數(shù)將超過(guò)迄今為止創(chuàng)建的任何其他軟件平臺(tái)。到 2020 年,預(yù)計(jì)典型的車(chē)輛將包含超過(guò) 3 億行代碼,包含 1 TB(兆兆字節(jié))以上的存儲(chǔ),需要每秒超過(guò) 1 TB 的內(nèi)存帶寬來(lái)支持自動(dòng)駕駛平臺(tái)所需的計(jì)算性能。
自動(dòng)駕駛汽車(chē)的 AI 系統(tǒng)需要連續(xù)、不間斷的數(shù)據(jù)和指令流,以便根據(jù)復(fù)雜的數(shù)據(jù)集做出實(shí)時(shí)決策。目前已經(jīng)有可以成功地在路上行駛的自動(dòng)駕駛汽車(chē),然而許多這些早期車(chē)輛的成功是在很多天內(nèi)在同一條路線(xiàn)上多次重復(fù)行駛的結(jié)果,它們?cè)谀抢飳W(xué)習(xí)路線(xiàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)并生成高分辨率地圖, 然后用作自導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。 由于不用經(jīng)常識(shí)別路線(xiàn),自動(dòng)計(jì)算機(jī)的注意力可以放在交通、行人和其他潛在實(shí)時(shí)危險(xiǎn)上。這種通常受限制的操作范圍被稱(chēng)為地理圍欄,并反映了早期自動(dòng)駕駛輛部署在真正無(wú)人駕駛的車(chē)輛時(shí)采用的方法。雖然地理圍欄可以帶來(lái)能在有限路線(xiàn)上工作的解決方案,但是嚴(yán)重依賴(lài)世界某個(gè)地區(qū)地理圍欄的自動(dòng)駕駛汽車(chē)可能在另一個(gè)地區(qū)無(wú)法正常行駛。
內(nèi)存,自動(dòng)駕駛的無(wú)名英雄
無(wú)論是與傳感器融合處理相關(guān)的內(nèi)存子系統(tǒng)、路徑規(guī)劃,還是與黑匣子數(shù)據(jù)記錄器相關(guān)的存儲(chǔ)子系統(tǒng),從固態(tài)硬盤(pán) (SSD) 到 NAND 閃存、通過(guò)低功耗 DRAM 的 NOR 閃存和 GDDR6,各種內(nèi)存和存儲(chǔ)設(shè)備都在使我們更接近未來(lái)性能方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,比如:當(dāng)我們回復(fù)電子郵件、接聽(tīng) Skype 電話(huà)或觀(guān)看最喜歡的節(jié)目時(shí),自動(dòng)駕駛汽車(chē)同樣能通過(guò)最佳路線(xiàn)安全地前往目的地、。據(jù)美光嵌入式事業(yè)部負(fù)責(zé)汽車(chē)系統(tǒng)架構(gòu)的高級(jí)總監(jiān) Robert Bielby 介紹,基于人工智能的高性能計(jì)算機(jī)采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,使自動(dòng)駕駛汽車(chē)行駛情況超過(guò)人力駕駛汽車(chē)?!耙揽吭S多不同傳感器一起工作,360 度全天候不間斷地以超過(guò)人類(lèi)的距離和精度觀(guān)察整個(gè)環(huán)境,”Bielby 說(shuō)?!敖Y(jié)合當(dāng)今可以部署在汽車(chē)中的極端計(jì)算性能,在這樣的條件下使汽車(chē)在道路上行駛的安全性能夠比我們做得更好?!毕胂笠幌略诜泵Φ母咚俟飞掀?chē)猛踩剎車(chē)的情況。通過(guò)引入車(chē)輛到車(chē)輛和車(chē)輛到基礎(chǔ)設(shè)施(統(tǒng)稱(chēng)為V2X)通信,此單一事件可以無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)降谝惠v車(chē)后面的所有車(chē)輛,使它們能夠了解現(xiàn)狀并主動(dòng)減速和制動(dòng)以避免事故。
高速內(nèi)存是自動(dòng)駕駛的重要組成部分,請(qǐng)記住一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):2017 年,美國(guó)約 90% 的致命車(chē)禍?zhǔn)侨藶殄e(cuò)誤導(dǎo)致的?人類(lèi)很容易分心,并且我們會(huì)在遇到意外危險(xiǎn)時(shí)倉(cāng)促作出決定。但計(jì)算機(jī)不會(huì)分散注意力,并且能夠以比人類(lèi)駕駛員更加一致的方式和在非常短的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)。可以理解的是,自動(dòng)駕駛汽車(chē)最關(guān)心的是安全問(wèn)題。對(duì)安全的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冗余,從而避免錯(cuò)誤的決策,并且包括相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施,使車(chē)輛能夠彼此通信以及與周?chē)h(huán)境通信。立法要求這種無(wú)線(xiàn)互連的計(jì)算子系統(tǒng)必須硬件冗余,旨在強(qiáng)制要求所需的安全標(biāo)準(zhǔn)與自動(dòng)化程度直接相關(guān)。為了監(jiān)督開(kāi)發(fā)和部署自動(dòng)駕駛技術(shù)的情況,NHSTA 建立了一系列級(jí)別,用于識(shí)別人和計(jì)算機(jī)對(duì)車(chē)輛的控制程度。這些范圍從 0 級(jí)(無(wú)自動(dòng)化)到 1 級(jí)(駕駛員輔助)、2 級(jí)(部分自動(dòng)化,需要駕駛員保持一只手握住方向盤(pán))、3 級(jí)(有條件的自動(dòng)化,可能在任何時(shí)候需要駕駛員接管)、4 級(jí)(高度自動(dòng)化),最后是 5 級(jí)(完全自動(dòng)化)。目前發(fā)售的大多數(shù) ADAS 解決方案都具備 2 級(jí)功能,并且基于使用相對(duì)成熟且?guī)捿^低的內(nèi)存設(shè)備的計(jì)算機(jī)硬件。隨著無(wú)人駕駛汽車(chē)的自主程度越來(lái)越高,內(nèi)存技術(shù)的重要趨勢(shì)從安全性和性能角度來(lái)看,是將內(nèi)存技術(shù)從汽車(chē)后座轉(zhuǎn)移到前座。從歷史上看,個(gè)人計(jì)算機(jī)被認(rèn)為是內(nèi)存技術(shù)的動(dòng)力,現(xiàn)在人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到汽車(chē)行業(yè)將成為未來(lái)內(nèi)存技術(shù)的主要?jiǎng)恿?。今天,一些領(lǐng)先的自動(dòng)化平臺(tái)已經(jīng)說(shuō)明了這一點(diǎn)。Nvidia 最近發(fā)布了先進(jìn)的 Pegasus 計(jì)算平臺(tái),該平臺(tái)基于業(yè)界性能最高的尖端 DRAM 技術(shù),專(zhuān)門(mén)為自動(dòng)駕駛而開(kāi)發(fā)??偟膩?lái)說(shuō),Pegasus 平臺(tái)每秒提供超過(guò) 1 TB 的內(nèi)存帶寬,以提供 5 級(jí)性能。
GDDR6 對(duì)于自動(dòng)駕駛的未來(lái)有著相當(dāng)?shù)闹匾?,從歷史來(lái)看,美光已被公認(rèn)為汽車(chē)內(nèi)存解決方案和圖形存儲(chǔ)器 GGDR5 和 GDDR6 的行業(yè)領(lǐng)袖。與 GDDR6 存儲(chǔ)器相關(guān)的帶寬可在實(shí)際占用面積中實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)化,這種占用面積對(duì)于在汽車(chē)中部署是可行的。內(nèi)存帶寬高的自主計(jì)算平臺(tái)將能夠支持自動(dòng)駕駛算法的不斷發(fā)展和完善?!澳銜?huì)看到,算法會(huì)隨著時(shí)間推移而得到改進(jìn),”Bielby 說(shuō)?!暗@些將通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn),類(lèi)似于智能手機(jī)定期更新應(yīng)用程序或操作系統(tǒng)的方式?!弊詣?dòng)駕駛汽車(chē)的不斷發(fā)展涉及到今后十年內(nèi)不同能力的多次迭代。這需要仔細(xì)管理人機(jī)銜接,確保駕駛員清楚了解在任何特定時(shí)間可用的自動(dòng)化程度,以及“動(dòng)手”和“動(dòng)眼”操作的責(zé)任。GDDR6 是一項(xiàng)提供必要的內(nèi)存帶寬,從而推動(dòng)人工智能計(jì)算引擎的基礎(chǔ)技術(shù),而這種計(jì)算引擎支撐著 自動(dòng)駕駛汽車(chē)按照 NHSTA 管理的行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)任地行駛并確保安全的能力。GDDR6 是目前市場(chǎng)上性能最高的內(nèi)存技術(shù),能夠在與汽車(chē)相關(guān)的高溫和惡劣條件下運(yùn)行。AI 是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛所需的關(guān)鍵技術(shù)?;?AI 的自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要極高的計(jì)算性能,需要?jiǎng)?chuàng)新的內(nèi)存和存儲(chǔ)系統(tǒng),用來(lái)處理和保存計(jì)算機(jī)做出類(lèi)似人類(lèi)決策所需的大量數(shù)據(jù)。隨著自動(dòng)駕駛汽車(chē)提高了對(duì)內(nèi)存速度的需求,美光對(duì)汽車(chē)行業(yè)超過(guò) 25 年的承諾將使其繼續(xù)領(lǐng)先,以?xún)?yōu)異的性能贏得競(jìng)爭(zhēng)。