tesla Autopilot prvýkrát predstavil koncom roka 2014 a odvtedy posúva hranice technológie samoriadenia. Zatiaľ čo nové vozidlá Tesla sú vybavené základnými bezpečnostnými technológiami, autopilot, najmä možnosť Full Self-Driving, ktorá bola znovu predstavená začiatkom roka 2019, je miestom, kde do hry vstupujú skutočné kvality autonómneho riadenia.
Hardware 3 je autopilot novej generácie a počítač FSD (Full Self Driving) od Tesly.
V tomto článku sa bližšie pozrieme na čip Tesla FSD, známy aj ako Hardware 3, ako aj na to, čo môžeme očakávať od Hardware 4. Tento príspevok môže byť technický, ale pokúsim sa objasniť hlavné prvky v jednoduchej angličtine.
Technické detaily hardvéru – 3
Na začiatok môžeme vidieť široké zastúpenie rady. Doska poskytuje dokonalú redundanciu, čo znamená, že akýkoľvek systém na nej môže zlyhať a počítač bude naďalej normálne fungovať.
Všetky kamery sú pripojené k doske na pravej strane a napájanie, ako aj rôzne vstupné a výstupné pripojenia, sú pripojené k doske na ľavej strane. Tesla použila dva čipy v strede dosky.
Tesla používa dva čipy na redundanciu a krížové referencie zistení, a nie na zvýšenie výkonu. Operačný systém je uložený na čipoch flash pamäte pod CPU a trochu naľavo od CPU.
Veľkosť každého čipu je v tejto chvíli neznáma, no vzhľadom na to, že je teraz k dispozícii micro-SD karta s kapacitou 500 GB, môže byť dosť obrovská. Na ľavej a pravej strane každého CPU sú štyri čipy LPDDR4.
Pretože čipy vyrába Samsung, niektorí ľudia predpokladali, že RAM vyrába tiež Samsung, čo je nepravdivé.
Tesla si vybrala Micron pred Samsungom, pretože ich RAM LPDDR4 má vyššiu taktovaciu frekvenciu, 2133 MHz, ako 1600 MHz od Samsungu. LPDDR4 je nízkoenergetický variant DDR4, ktorý sa teraz používa v stolných a prenosných počítačoch. LPDDR4 je o niečo pomalší ako DDR4, aj keď v závislosti od typu môže v špecifických situáciách prekročiť DDR3. LPDDR4 je tiež typ pamäte, ktorý nájdeme v dnešných smartfónoch.
Kompletný systém na čipe (SoC)
Pozrime sa teraz na komplexný systém na čipe (SoC). Tesla vtesnala CPU, grafickú kartu, neurónový procesor a niekoľko ďalších komponentov do jedného čipu. Tesla vysvetľuje celý proces sledovaním údajov z kamier.
Po prvé, údaje sa vkladajú maximálnou rýchlosťou 2.5 miliardy pixelov za sekundu, čo je zhruba ekvivalent 21 displejov s rozlíšením Full HD 1080p pri 60 snímkach za sekundu. To je oveľa viac údajov, než poskytujú už umiestnené senzory.
To potom ide do DRAM, o ktorom sme sa už zmienili, čo je jedna z počiatočných a významných prekážok čipu, pretože ide o najpomalší komponent. Údaje sú potom odoslané na čip a spracované procesorom obrazového signálu, ktorý dokáže spracovať jednu miliardu pixelov za sekundu (približne 8 obrazoviek Full HD 1080p pri 60 snímkach za sekundu).
Táto časť čipu konvertuje nespracované údaje RGB zo snímačov fotoaparátu na použiteľné údaje, ako aj zlepšuje tón a znižuje šum. The neurónové sieť procesor alebo NPU je teda najfascinujúcejšou časťou celého polovodiča. Údaje sa uložia do poľa SRAM ako počiatočná fáza postupu.
Na prispôsobenie sa dvom neurónovým sieťovým procesorom má Tesla neurónový sieťový procesor ohromujúcich celkom 64 MB SRAM, ktorá je rozdelená na dva 32 MB SRAM segmenty. Tesla považuje svoju obrovskú kapacitu SRAM za jednu z najvýznamnejších výhod, ktorú má v porovnaní s akýmkoľvek iným typom čipu, ktorý mohla použiť.
Pretože snímky nie sú JPEG nízkej kvality, ale obrovské vylepšené bezstratové snímky, môže to byť dostatočná kapacita na uloženie, vykreslenie a spracovanie jednej snímky zo všetkých fotoaparátov a vstupov snímačov dohromady.
Dáta prechádzajú hlavnými chodbami/chodbami čipu, tiež známymi ako „Network on a Chip“ alebo NOC, a potom cez LPDDR4 DRAM, ktorá má šírku pásma 68 gigabajtov za sekundu a používa sa na ukladanie údajov.
Procesor neurónovej siete je fantastický nástroj. Hoci cez ňu prechádza veľké množstvo údajov, niektoré výpočtové úlohy sa ešte musia zmeniť, aby bežali na procesore neurónovej siete, alebo sú s ním nekompatibilné. Tu vstupuje do obrazu grafický procesor (GPU).
GPU tohto čipu má priemerný výkon (podľa Tesly), pracuje na frekvencii 1 GHz a zvládne 600 GFLOPS. Podľa Tesly sa GPU teraz používa na vykonávanie rôznych činností následného spracovania, ktoré môžu zahŕňať vytváranie obrázkov a filmov čitateľných pre ľudí.
CPU tiež vykonáva niektoré všeobecné činnosti spracovania, ktoré nie sú vhodné pre neurónový procesor. Podľa spoločnosti Tesla čip obsahuje 12 72-bitových procesorov ARM Cortex A64 pracujúcich na frekvencii 2.2 GHz. Aj keď pravdivejšia definícia by bola, že obsahuje tri 4-jadrové CPU. Rozhodnutie spoločnosti Tesla použiť architektúru Cortex A72 od ARM je však mätúce.
Elon Musk a jeho tím to vysvetlili tvrdením, že toto mali, keď pred dvoma rokmi začali navrhovať čip. Možno zahrnutie troch starších procesorov namiesto jedného alebo dvoch novších alebo výkonnejších bolo pre Teslu opatrením na zníženie nákladov, čo by dávalo zmysel, ak je pre nich výkon viacerých vlákien dôležitejší ako výkon jednej úlohy.
Multithreading zvyčajne vyžaduje trochu viac programátorského úsilia, aby sa úlohy primerane rozdelili, ale hej, toto je Tesla, takže je to pre nich pravdepodobne hračka. V každom prípade je výkon procesora tohto čipu 2.5-krát lepší ako predchádzajúca verzia HW2 od Tesly.
Čo očakávať od Tesla Hardware 4?
Zatiaľ vieme len to, že bude zameraná na zvýšenie bezpečnosti. Jediná vec, ktorá nám skutočne hovorí, je, že nebude zameraná na učenie starého auta novým kúskom, ale nevylučuje možnosť, že áno.
Tu je zoznam možných aktualizácií a upgradov HW4, zoradených od najpravdepodobnejších po najšpekulatívnejšie:
- Tesla s najväčšou pravdepodobnosťou použije novšiu verziu CPU, ktorou bude s najväčšou pravdepodobnosťou Cortex A75, v závislosti od toho, kedy Tesla začala budovať architektúru. Vylepšená schopnosť spracovania umožňuje spoločnosti Tesla šetriť energiu a priestor na čipe, čo umožňuje pridanie ďalších dôležitých komponentov.
- S ešte väčším množstvom SRAM boli vylepšené jednotky neurálneho spracovania.
- Tesla môže prejsť na LPDDR5, čo by malo za následok výrazne vyššiu rýchlosť a nižšiu spotrebu energie. Ak je však čip HW4 stále vo vývoji alebo kvôli šetreniu peňazí, Tesla si môže zvoliť LPDDR4X. LPDDR4X šetrí elektrickú energiu tým, že využíva nižšie napätie, aj keď to môže viesť k zvýšeniu výkonu, ak sa paralelne použije viacero čipov.
- V závislosti od toho, či schopnosť spracovania čipu zvládne plné rozlíšenie a snímkovú frekvenciu, ktorú kamery dokážu, môže mať Tesla HW4 ďalšie kamery a senzory s lepším rozlíšením a možno aj vyššou snímkovou frekvenciou.
- Lepší obrazový signálový procesor (ISP). Tesla sa zamerala na to, aby bol ich čip čo najlacnejší a najvýkonnejší. To je dôvod, prečo je v HW3 veľká priepasť medzi tým, čo dokáže vstup čipu a tým, čo zvládne ISP, čo si vyžaduje potrebu lepšieho alebo sekundárneho ISP v závislosti od toho, či táto možnosť zaberá menej energie, menej miesta alebo stojí menej.
záver
Počítač HW3 od Tesly je monštrum. Dokáže spracovať sedemkrát väčší počet snímok a má sedemkrát väčšiu veľkosť ako neurónové siete. Nakoniec Tesla vytvorila silný a výkonný procesor, ktorý je schopný vykonávať širokú škálu činností.
Rok 2022 by mal byť zaujímavým rokom Tesla Autopilot Plné možnosti samojazdy so silným hardvérom na mieru a špecializovaným softvérom AI.
Sú takmer v polovici štvorročného vývojového cyklu pre Hardware 4, ktorý by mal byť dokončený koncom roka 2022 a bude začlenený do Cybertrucku.
Nechaj odpoveď