Dojo+HW4.0，特斯拉(TSLA.US)自動(dòng)駕駛的下一個(gè)“大殺器”？

本文來(lái)自微信公眾號(hào)“汽車(chē)之心”，文中觀(guān)點(diǎn)不代表智通財(cái)經(jīng)觀(guān)點(diǎn)。

當(dāng)面向云端的高性能計(jì)算機(jī) Dojo 與車(chē)端最強(qiáng)的 HW4.0 硬件碰撞在一起時(shí)，會(huì)對(duì)特斯拉(TSLA.US)的自動(dòng)駕駛產(chǎn)生什么化學(xué)反應(yīng)？

1、這會(huì)成為特斯拉自動(dòng)駕駛的下一個(gè)「大殺器」嗎？

粗略計(jì)算，特斯拉目前有超過(guò) 82 萬(wàn)輛搭載 HW 2/3 硬件的的汽車(chē)在全球各地行駛。以用戶(hù)平均每天駕駛約一個(gè)小時(shí)計(jì)算（每輛車(chē) 8 個(gè)攝像頭），車(chē)隊(duì)每月大約會(huì)產(chǎn)生 1.968 億個(gè)小時(shí)的視頻。

這帶來(lái)的問(wèn)題是，如果用人工來(lái)標(biāo)注這些數(shù)據(jù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)量太大，標(biāo)注起來(lái)非常困難，成本也非常昂貴。

于是，去年 4 月的 Autonomy Day 上，特斯拉 CEO Elon Musk 釋放出了一個(gè)重要信號(hào)：特斯拉將把針對(duì)自監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)的研發(fā)放到絕對(duì)的優(yōu)先級(jí)（注：這里的自監(jiān)督學(xué)習(xí)就是無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)）。

Musk 表示：「車(chē)端搭載的是一個(gè)針對(duì)推理優(yōu)化過(guò)的計(jì)算平臺(tái)（指當(dāng)時(shí)發(fā)布的FSD）。在特斯拉內(nèi)部，我們還有一個(gè)代號(hào)為 Dojo 的重大項(xiàng)目。它是一臺(tái)超強(qiáng)的訓(xùn)練計(jì)算機(jī)，Dojo 的目標(biāo)是能夠輸入大量數(shù)據(jù)，并對(duì)視頻進(jìn)行無(wú)監(jiān)督的大規(guī)模訓(xùn)練?！?/p>

這里有一個(gè)值得關(guān)注的信息是：Dojo 所處理的數(shù)據(jù)不再停留在圖片層面，而是針對(duì)視頻類(lèi)的數(shù)據(jù)。

Dojo 在日語(yǔ)是「道場(chǎng)」的意思，指練習(xí)冥想或者武術(shù)的地方。

在 Musk 的語(yǔ)境下，Dojo 則是特斯拉訓(xùn)練自動(dòng)駕駛算法的「道場(chǎng)」：系統(tǒng)可以通過(guò)自動(dòng)化的工具主動(dòng)選取最有指導(dǎo)意義的訓(xùn)練樣本，篩選、清洗、標(biāo)注這些視頻片段，然后完成高效的算法提升。

這也是 Musk 對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)寄予厚望的原因。Dojo ，無(wú)疑扮演算法優(yōu)化加速器的角色。

深度學(xué)習(xí)大神 Yann LeCun 預(yù)測(cè)稱(chēng)，研究人員即將在視頻自監(jiān)督學(xué)習(xí)方面取得突破性進(jìn)展。他預(yù)計(jì)，今年深度學(xué)習(xí)的從業(yè)者就能夠真正在視頻數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行自監(jiān)督學(xué)習(xí)。

特斯拉 AI 高級(jí)主管 Andrej Karpathy 在最近一次的公開(kāi)分享也表達(dá)了類(lèi)似的預(yù)期：Dojo 訓(xùn)練計(jì)算機(jī)的目標(biāo)，是以較低的成本實(shí)現(xiàn)算法性能的指數(shù)級(jí)提高。

過(guò)去的訓(xùn)練數(shù)據(jù)依賴(lài)于人工標(biāo)注，而主動(dòng)的自監(jiān)督學(xué)習(xí)可以大幅優(yōu)化算法提升的效率。在帶寬、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或算力短時(shí)間內(nèi)無(wú)法快速提升的前提下，主動(dòng)學(xué)習(xí)依然能讓特斯拉在「綁住手腳」的情況下優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能。

鑒于 Musk 手握超過(guò) 82 萬(wàn)輛「數(shù)據(jù)采集機(jī)」，特斯拉拿到優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)能比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手們高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

借助計(jì)算視覺(jué)，特斯拉在數(shù)據(jù)規(guī)模上具有優(yōu)勢(shì)的可不僅是自監(jiān)督學(xué)習(xí)或弱監(jiān)督學(xué)習(xí)，得益于主動(dòng)學(xué)習(xí)，特斯拉在傳統(tǒng)的完全監(jiān)督學(xué)習(xí)領(lǐng)域也一騎絕塵。

還記得在 2019 年的投資者日上，Musk 表示，Dojo 是特斯拉目前最關(guān)注的項(xiàng)目之一。換句話(huà)說(shuō)，Dojo 是特斯拉繼 FSD 芯片之后，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的又一大殺手锏。

如進(jìn)展順利，Dojo 可以改善 Autopilot 的工作方式——Autopilot 正以「2.5D」（2D圖像 + 內(nèi)容標(biāo)注）方式進(jìn)行訓(xùn)練迭代，而Musk打算升級(jí)，使其可以在「4D」（3D 加上時(shí)間維度）環(huán)境下運(yùn)行。

Musk 對(duì) Dojo 的評(píng)價(jià)是，「這將是一臺(tái)真正的性能猛獸?！?/p>

目前，特斯拉團(tuán)隊(duì)仍在開(kāi)發(fā) Dojo。

根據(jù) Musk 本人的推特上，特斯拉將在「六到十周內(nèi)以有限的公開(kāi)發(fā)行形式」發(fā)布這項(xiàng)技術(shù)，這將成為特斯拉在自動(dòng)駕駛方面的一大亮點(diǎn)。

2、與此同時(shí)，特斯拉 HW 4.0 也有了新的眉目

據(jù)中時(shí)新聞網(wǎng)報(bào)道，特斯拉正與博通合作研發(fā)新款 HW 4.0 自動(dòng)駕駛芯片，而且明年第四季度就將大規(guī)模量產(chǎn)，負(fù)責(zé)芯片量產(chǎn)的是巨頭臺(tái)積電。

具體信息包括：

芯片由 IC 設(shè)計(jì)龍頭博通與特斯拉共同開(kāi)發(fā)；

芯片將采用臺(tái)積電 7 nm 工藝制造；

業(yè)內(nèi)首個(gè)享受臺(tái)積電 SoW 封裝技術(shù)的芯片產(chǎn)品，可以將 HPC 芯片在不需要基板和 PCB 的情況下直接與散熱模組整合在單一封裝中；

芯片預(yù)計(jì) 2020 年第四季度開(kāi)始生產(chǎn)，初期投片規(guī)模 2000 片。

回顧特斯拉自動(dòng)駕駛芯片的時(shí)間軸：

HW 1.0 時(shí)代（2016 年之前 ），特斯拉主要依靠 Mobileye EyeQ3，傳感器配置則為 1 顆前視攝像頭+ 1 個(gè)毫米波雷達(dá)和 12 個(gè)超聲波雷達(dá)。

HW 2.0 時(shí)代（2016-2019 年，包括 HW 2.5），特斯拉將合作方換成了英偉達(dá)，Drive PX 2 成了這套系統(tǒng)的核心。整個(gè)傳感器套裝則升級(jí)為 8 顆攝像頭+ 1 個(gè)毫米波雷達(dá)與 12 個(gè)超聲波雷達(dá)。

也就是在 2016 年，特斯拉開(kāi)始組建芯片架構(gòu)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，找來(lái)了傳奇芯片設(shè)計(jì)師 Jim Keller 擔(dān)任 Autopilot 負(fù)責(zé)人。

2019年，特斯拉成功推出 FSD 芯片：14 nm 工藝，算力 144 Tops，功耗 72 W。

特斯拉 Autopilot 進(jìn)入 HW 3.0 時(shí)代。

那么，這次 HW4.0 的 7 nm 芯片相比 16 nm/14 nm 有什么進(jìn)步呢？

7 nm 工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠在更低的電源電壓（低于500mV）下工作，功耗更低（速度提高 35%，功耗降低 65%），發(fā)熱量更小。

隨著自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)于算力的需求日益增長(zhǎng)，芯片功耗對(duì)效率的影響也會(huì)變得越發(fā)顯著，而7納米工藝的優(yōu)勢(shì)也會(huì)更加突顯。

有評(píng)論稱(chēng)，這顆高性能芯片將用來(lái)控制和支撐特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、動(dòng)力傳遞和車(chē)輛娛樂(lè)等功能——打通特斯拉的高性能電動(dòng)車(chē)和自動(dòng)駕駛兩大核心競(jìng)爭(zhēng)力。

相比HW3.0，特斯拉下一代芯片的性能比 FSD 還要強(qiáng)大 3 倍。鑒于 FSD 的算力已經(jīng)高達(dá) 72 TOPS，HW 4.0 的性能表現(xiàn)絕對(duì)值得期待。

3、說(shuō)了這么多，打造特斯拉 Autopilot 背后的工程師有多少人？

Musk 答：Autopilot 團(tuán)隊(duì)有約 300 名工程師。其中，有 200 名主攻軟件，另外 100 人則負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)。

Musk 還打包票說(shuō)，軟件團(tuán)隊(duì)這 200 名工程師隨便到哪都能找到好工作，「沒(méi)有人是他們真正的老板?！?/p>

Autopilot 作為特斯拉一等一的大項(xiàng)目，不僅需要 200 名頂級(jí)工程師攜手合作，還要 100 多名硬件工程師持續(xù)輸出打基礎(chǔ)。

300 人通力合作才造就了 Autopilot 如今這個(gè)數(shù)一數(shù)二的自動(dòng)駕駛產(chǎn)品。

這也是為什么 Musk 多次強(qiáng)調(diào) Autopilot 會(huì)成為這些天才工程師最閃亮的勛章。

除了這 300 名「絕地」工程師，Autopilot 還有其他幕后英雄——超過(guò) 500 名熟練的數(shù)據(jù)標(biāo)注員。

他們?yōu)?AI 算法的提升，提供了源源不斷的高價(jià)值數(shù)據(jù)。

需要注意的是，他們并不是廉價(jià)勞動(dòng)力，而是均經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，甚至能熟練為原始數(shù)據(jù)打上 4D 標(biāo)簽（增加時(shí)間維度）。

100 多名頂級(jí)的芯片工程師，近 200 名軟件工程師和約 500 位標(biāo)注員協(xié)同工作。對(duì)于如此大一個(gè)團(tuán)隊(duì)，Musk 說(shuō)道，「我們確實(shí)做了相當(dāng)多的磨合?！?/p>

可能有很多人不理解，Musk 在這個(gè)過(guò)程中的角色。

硬件工程師中，直接向Musk匯報(bào)的有：

負(fù)責(zé)電池和動(dòng)力系統(tǒng)的 Drew Baglino；

負(fù)責(zé)車(chē)輛架構(gòu)工程的 Lars Moravy ；

以及負(fù)責(zé)芯片、計(jì)算平臺(tái)以及弱電系統(tǒng)的Pete Bannon。軟件工程師中，向 Musk 匯報(bào)的包括：

負(fù)責(zé)車(chē)輛軟件的 David Lau；

操作系統(tǒng)與內(nèi)部應(yīng)用的 Nagesh Saldi；

Autopilot 團(tuán)隊(duì)整體的負(fù)責(zé)人 Ashok Elluswamy；

AI 大神 Andrej Karpathy；

負(fù)責(zé)軟件集成與驗(yàn)證的 CJ Moore；

負(fù)責(zé) Autopilot 底層代碼的 Milan Kovac。而這些只是 Autopilot 的團(tuán)隊(duì)而已，難以想象，整個(gè)特斯拉向 Musk 直接匯報(bào)的中高層有多少了？

別忘了，Musk 并非凡夫俗子，他還是 SpaceX 的掌舵人，星辰大?？刹槐?AI 簡(jiǎn)單。

Autopilot 的成功的背后，不僅要?dú)w功于軟硬件團(tuán)隊(duì)的努力，以及人工智能背后的人工。

最后，還需要一個(gè)瘋狂的老板。

(編輯：李國(guó)堅(jiān))