เทสลา เปิดตัว Autopilot ครั้งแรกในปลายปี 2014 และได้ผลักดันขอบเขตของเทคโนโลยีการขับขี่ด้วยตนเองตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ในขณะที่รถยนต์ Tesla รุ่นใหม่มาพร้อมกับเทคโนโลยีความปลอดภัยขั้นพื้นฐาน Autopilot โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวเลือก Full Self-Driving ซึ่งได้รับการแนะนำอีกครั้งในต้นปี 2019 คือจุดเริ่มต้นของคุณภาพการขับขี่ด้วยตนเองอย่างแท้จริง
ฮาร์ดแวร์ 3 คือคอมพิวเตอร์ Autopilot และ Full Self-Driving (FSD) รุ่นใหม่ของเทสลา
ในบทความนี้ เราจะเจาะลึกถึงชิป Tesla FSD หรือที่เรียกว่าฮาร์ดแวร์ 3 รวมถึงสิ่งที่คาดหวังจากฮาร์ดแวร์ 4 โพสต์นี้อาจเป็นเรื่องทางเทคนิค แต่ฉันจะทำให้ดีที่สุดเพื่อชี้แจงองค์ประกอบหลัก ในภาษาอังกฤษธรรมดา
รายละเอียดทางเทคนิคของฮาร์ดแวร์ – 3
ในการเริ่มต้น เราสามารถเห็นตัวแทนในวงกว้าง บอร์ดนี้มีความซ้ำซ้อนที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งหมายความว่าระบบใดๆ บนบอร์ดอาจล้มเหลวและคอมพิวเตอร์จะยังคงทำงานได้ตามปกติ
กล้องทั้งหมดเชื่อมต่อกับบอร์ดทางด้านขวา และแหล่งจ่ายไฟ เช่นเดียวกับการเชื่อมต่ออินพุตและเอาท์พุตต่างๆ เชื่อมต่อกับบอร์ดทางด้านซ้าย เทสลาใช้ชิปสองตัวตรงกลางกระดาน
Tesla ใช้ชิปสองตัวสำหรับความซ้ำซ้อนและเพื่ออ้างอิงผลการวิจัย แทนที่จะเพิ่มประสิทธิภาพ ระบบปฏิบัติการถูกเก็บไว้ในชิปหน่วยความจำแฟลชที่อยู่ใต้ CPU และค่อนข้างจะอยู่ทางด้านซ้ายของ CPU
ขนาดของแต่ละชิปยังไม่เป็นที่ทราบในขณะนี้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการ์ด micro-SD ที่มีความจุ 500 GB มีจำหน่ายแล้ว จึงอาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ที่ด้านซ้ายและด้านขวาของ CPU แต่ละตัว มีชิป LPDDR4 สี่ตัว
เนื่องจากชิปนั้นผลิตโดย Samsung บางคนจึงสันนิษฐานว่า RAM นั้นผลิตโดย Samsung เช่นกัน ซึ่งเป็นเท็จ
Tesla เลือก Micron มากกว่า Samsung เพราะ LPDDR4 RAM ของพวกเขามีอัตราสัญญาณนาฬิกาที่สูงกว่า 2133Mhz มากกว่า 1600Mhz ของ Samsung LPDDR4 เป็น DDR4 ที่ใช้พลังงานต่ำ ซึ่งปัจจุบันใช้ในคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปและแล็ปท็อป LPDDR4 ช้ากว่า DDR4 เล็กน้อย แม้ว่าจะเกิน DDR3 ในบางสถานการณ์ก็ตาม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภท LPDDR4 ยังเป็นประเภทของหน่วยความจำที่พบในสมาร์ทโฟนในปัจจุบันอีกด้วย
ระบบเต็มรูปแบบบนชิป - (SoC)
มาดูระบบบนชิปที่ครอบคลุมตอนนี้ (SoC) Tesla อัดแน่น CPU, การ์ดกราฟิก, โปรเซสเซอร์ประสาท และส่วนประกอบอื่นๆ อีกหลายอย่างไว้ในชิปตัวเดียว เทสลาอธิบายกระบวนการทั้งหมดโดยการติดตามข้อมูลจากกล้อง
ขั้นแรก ป้อนข้อมูลด้วยอัตราสูงสุด 2.5 พันล้านพิกเซลต่อวินาที ซึ่งเทียบเท่ากับจอแสดงผล Full HD 21p จำนวน 1080 จอที่ 60 เฟรมต่อวินาที นี่เป็นข้อมูลมากกว่าเซ็นเซอร์ที่วางไว้แล้ว
จากนั้นจะเข้าสู่ DRAM ที่เรากล่าวถึงก่อนหน้านี้ ซึ่งเป็นหนึ่งในปัญหาคอขวดที่สำคัญและเริ่มต้นของชิป เนื่องจากเป็นส่วนประกอบที่ช้าที่สุด ข้อมูลจะถูกส่งไปยังชิปและประมวลผลโดยตัวประมวลผลสัญญาณภาพที่สามารถประมวลผลได้หนึ่งพันล้านพิกเซลต่อวินาที (ประมาณ 8 หน้าจอ Full HD 1080p ที่ 60 เฟรมต่อวินาที)
ส่วนนี้ของชิปจะแปลงข้อมูล RGB ดิบจากเซ็นเซอร์ของกล้องเป็นข้อมูลที่ใช้งานได้ รวมทั้งปรับปรุงโทนเสียงและลดสัญญาณรบกวน ดิ เครือข่ายประสาท โปรเซสเซอร์หรือ NPU จึงเป็นส่วนที่น่าสนใจที่สุดของเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมด ข้อมูลจะถูกบันทึกในอาร์เรย์ SRAM เป็นขั้นตอนเริ่มต้นในโพรซีเดอร์
เพื่อรองรับโปรเซสเซอร์เครือข่ายประสาทเทียมสองตัว โปรเซสเซอร์เครือข่ายประสาทเทียมของเทสลามี SRAM ขนาด 64MB ที่น่าทึ่ง ซึ่งแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม SRAM ขนาด 32MB เทสลาถือว่าความจุ SRAM มหาศาลเป็นหนึ่งในประโยชน์ที่สำคัญที่สุดที่มีเหนือชิปประเภทอื่นๆ ที่อาจใช้
เนื่องจากเฟรมไม่ใช่ JPEG คุณภาพต่ำ แต่เป็นเฟรมแบบไม่สูญเสียที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ความจุนี้จึงเพียงพอสำหรับการจัดเก็บ เรนเดอร์ และประมวลผลเฟรมเดียวจากกล้องทั้งหมดและอินพุตเซ็นเซอร์ร่วมกัน
ข้อมูลเดินทางผ่านทางเดิน/โถงทางเดินหลักของชิป หรือที่เรียกว่า "เครือข่ายบนชิป" หรือ NOC จากนั้นจึงใช้ LPDDR4 DRAM ซึ่งมีแบนด์วิดท์ 68 กิกะไบต์ต่อวินาทีและใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูล
โปรเซสเซอร์เครือข่ายประสาทเทียมเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าข้อมูลจำนวนมากจะผ่านมันไป แต่งานคอมพิวเตอร์บางงานยังไม่ได้ถูกเปลี่ยนให้ทำงานบนตัวประมวลผลเครือข่ายประสาทเทียมหรือเข้ากันไม่ได้กับงาน นี่คือจุดที่หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) เข้าสู่ภาพ
GPU ของชิปนี้มีประสิทธิภาพปานกลาง (อ้างอิงจาก Tesla) ทำงานที่ 1GHz และสามารถรองรับ 600 GFLOPS ตามข้อมูลของ Tesla ปัจจุบัน GPU ถูกใช้เพื่อดำเนินกิจกรรมหลังการประมวลผลต่างๆ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการสร้างภาพและภาพยนตร์ที่มนุษย์สามารถอ่านได้
ซีพียูยังดำเนินกิจกรรมการประมวลผลทั่วไปบางอย่างที่ไม่เหมาะกับตัวประมวลผลประสาท ตามข้อมูลของ Tesla ชิปดังกล่าวประกอบด้วยซีพียู ARM Cortex A12 72 บิต 64 ตัวที่ทำงานที่ความเร็ว 2.2GHz แม้ว่าคำจำกัดความที่แท้จริงกว่านั้นก็คือมีซีพียู 4 คอร์สามตัว อย่างไรก็ตาม การตัดสินใจของ Tesla ในการใช้สถาปัตยกรรม Cortex A72 ของ ARM นั้นเป็นเรื่องที่น่าสับสน
Elon Musk และทีมของเขาอธิบายโดยอ้างว่านี่คือสิ่งที่พวกเขามีเมื่อเริ่มออกแบบชิปเมื่อสองปีก่อน บางทีการรวมซีพียูรุ่นเก่าสามตัวแทนที่จะเป็นหนึ่งหรือสองตัวที่ใหม่กว่าหรือทรงพลังกว่านั้นอาจเป็นมาตรการลดต้นทุนสำหรับเทสลา ซึ่งจะทำให้สมเหตุสมผลหากประสิทธิภาพของมัลติเธรดมีความสำคัญมากกว่าประสิทธิภาพการทำงานเดี่ยว
ปกติแล้ว Multithreading จะใช้ความพยายามในการเขียนโปรแกรมเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเพื่อแบ่งงานอย่างเหมาะสม แต่เดี๋ยวก่อน นี่คือเทสลา ดังนั้นมันจึงอาจเป็นเรื่องน่าเบื่อสำหรับพวกเขา ไม่ว่าในกรณีใด ประสิทธิภาพของ CPU ของชิปนี้ดีกว่ารุ่น HW2.5 ก่อนหน้าของเทสลา 2 เท่า
สิ่งที่คาดหวังจากเทสลาฮาร์ดแวร์ 4?
ทั้งหมดที่เราทราบในตอนนี้คือมันจะมุ่งไปที่การเพิ่มความปลอดภัย สิ่งเดียวที่มันบอกเราจริงๆ ก็คือ มันจะไม่มุ่งเน้นไปที่การสอนเทคนิคใหม่ๆ ให้กับรถยนต์เก่า แต่ก็ไม่ได้ตัดความเป็นไปได้ที่มันจะเกิดขึ้น
ต่อไปนี้คือรายการของการอัปเดตและอัปเกรด HW4 ที่เป็นไปได้ จัดเรียงจากแนวโน้มมากที่สุดไปเป็นการเก็งกำไรมากที่สุด:
- เทสลามักจะใช้ซีพียูเวอร์ชั่นใหม่ ซึ่งน่าจะเป็น Cortex A75 ขึ้นอยู่กับว่าเทสลาเริ่มสร้างสถาปัตยกรรมเมื่อใด ความสามารถในการประมวลผลที่ได้รับการปรับปรุงช่วยให้ Tesla สามารถประหยัดพลังงานและพื้นที่บนชิป ทำให้สามารถเพิ่มส่วนประกอบที่สำคัญเพิ่มเติมได้
- ด้วย SRAM ที่มากขึ้น หน่วยประมวลผลประสาทได้รับการอัพเกรด
- เทสลาอาจเปลี่ยนไปใช้ LPDDR5 ซึ่งจะทำให้ความเร็วเร็วขึ้นอย่างมากและใช้พลังงานน้อยลง อย่างไรก็ตาม หากชิป HW4 ยังอยู่ในระหว่างการพัฒนา หรือเพื่อประหยัดเงิน เทสลาอาจเลือก LPDDR4X LPDDR4X ประหยัดพลังงานโดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำลง แม้ว่าจะยังคงส่งผลให้มีการปรับปรุงประสิทธิภาพหากใช้ชิปจำนวนมากควบคู่กันไป
- HW4 ของเทสลาอาจมีกล้องและเซ็นเซอร์เพิ่มเติมที่มีความละเอียดดีกว่าและอาจมีอัตราเฟรมสูงกว่า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการประมวลผลของชิปที่สามารถรองรับความละเอียดและอัตราเฟรมที่กล้องได้ทั้งหมด
- โปรเซสเซอร์สัญญาณภาพที่ดีกว่า (ISP) เทสลาตั้งเป้าที่จะทำให้ชิปของพวกเขามีราคาถูกและทรงพลังที่สุด นั่นเป็นสาเหตุที่ HW3 มีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างสิ่งที่อินพุตของชิปสามารถทำได้และสิ่งที่ ISP สามารถจัดการได้ ทำให้จำเป็นต้องมี ISP ที่หนักกว่าหรือน้อยกว่า ขึ้นอยู่กับว่าตัวเลือกนั้นใช้พลังงานน้อยลง พื้นที่น้อยลง หรือมีค่าใช้จ่ายน้อยลง
สรุป
คอมพิวเตอร์ HW3 จากเทสลาเป็นสัตว์ประหลาด สามารถรองรับจำนวนเฟรมได้เจ็ดเท่าและมีขนาดของโครงข่ายประสาทเทียมถึงเจ็ดเท่า ในที่สุด เทสลาได้สร้างโปรเซสเซอร์ที่แข็งแกร่งและทรงพลังที่สามารถทำกิจกรรมได้หลากหลาย
2022 น่าจะเป็นปีที่น่าสนใจสำหรับ Tesla Autopilot ความสามารถในการขับขี่ด้วยตนเองอย่างเต็มรูปแบบ พร้อมด้วยฮาร์ดแวร์ที่สั่งทำเฉพาะที่แข็งแกร่งและซอฟต์แวร์ AI เฉพาะทางเพื่อให้เข้าคู่กัน
เกือบครึ่งทางของวงจรการพัฒนาสี่ปีสำหรับ Hardware 4 ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จในปลายปี 2022 และจะถูกรวมเข้ากับ Cybertruck
เขียนความเห็น