英伟达发布史上最强自动驾驶芯片!单颗算力1000TOPS

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一颗芯片的算力直接抵上一台L4无人车。作者|James
编辑|晓寒车东西4月13日消息,北京时间昨晚11:30,英伟达正式拉开GTC 2021大幕,英伟达创始人、CEO黄仁勋线上直播发表演讲,并发布了自动驾驶、AI领域的一系列重磅新品。此次直播还是在老黄家的厨房进行,他还穿着相同的皮衣。老黄头发花白,长发及肩,仍是十分潇洒。

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▲黄仁勋演讲现场

在自动驾驶领域,老黄发布了全新的自动驾驶SoC Atlan,单颗SoC的算力能够达到1000TOPS,相比上一代Orin SoC算力提升接近4倍(上代为254TOPS),比如今大多数L4级自动驾驶车辆整车的算力还要强。

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▲四代自动驾驶芯片算力对比

Atlan SoC拥有安培架构GPU核心、基于Arm的Grace CPU核心、深度学习和计算机视觉加速器单元以及BlueField DPU核心,Atlan SoC将于2023年向开发者提供样品,2025年大量装车。从算力的绝对数量上看,英伟达Atlan SoC的算力升级是四代自动驾驶芯片中提升最大的。黄仁勋在演讲中还宣布沃尔沃将采用英伟达Orin自动驾驶芯片。明年上市的沃尔沃XC90 SUV车型将是沃尔沃旗下首款搭载Orin SoC的车型。据悉,沃尔沃XC90将搭载1颗Orin SoC,算力达到254TOPS,可以实现更加安全的自动驾驶。同时,英伟达也公布了最新L4级自动驾驶开发车Hyperion 8,车辆搭载2颗英伟达Orin SoC用作自动驾驶计算,并用1颗Orin SoC监测车内安全员,同时用4颗Orin SoC与4颗MLNX芯片记录3D环境。车外传感器也非常丰富,拥有8个800万像素摄像头、4个300万像素鱼眼摄像头、3个座舱内摄像头、9个毫米波雷达以及2个激光雷达。开发人员可以在车内测试自动驾驶感知决策算法、训练神经网络算法、收集环境数据,甚至还能用作智能座舱开发,这辆开发车将在今年年底面向开发者开放。发布会结尾,黄仁勋还宣布自动驾驶仿真平台DRIVE Sim将于今年夏季开放使用,开发者可以仿真验证自动驾驶软件或训练机器。本文福利:GPU起家是英伟达做自动驾驶芯片的极强壁垒,推荐报告《英伟达:智能汽车加速需求》。公众号对话框回复【车东西0190】下载。
01.单SoC算力突破1000TOPS 2025年大规模上车


虽然英伟达Orin SoC还没有正式搭载于量产车中,但老黄已经迫不及待开发出了下一代自动驾驶芯片—— DRIVE Atlan。英伟达把这颗芯片称为“车轮上的数据中心”。从算力上看,英伟达Atlan单颗SoC拥有1000TOPS的算力。黄仁勋说道,为了实现更多场景,以及更高等级的自动驾驶,车辆传感器的分辨率会不断提升,同时AI模型将变得更加复杂,还需要更多冗余和安全性。

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▲英伟达DRIVE Atlan

这就让算力需求不断提升,高算力芯片也因此需求非常巨大。在性能上,上一代Orin SoC为254TOPS算力,Atlan SoC的提升接近4倍,是一个巨大的提升。网络通信能力上,Atlan SoC拥有400Gbps的安全网关,可以满足高速通信需求。此外,Atlan SoC也拥有ASIL-D级的安全岛,保证自动驾驶系统运行的稳定性和安全性。在Atlan SoC中,英伟达将其在AI、汽车、机器人、安全、Bluefield安全数据中心等方面的技术全部融合一体,是综合考验英伟达芯片设计能力的一颗SoC。英伟达计划2023年向开发者提供Atlan SoC样品,2024年逐步搭载进入量产车,2025年开始大量装车。
02.新势力陆续用上英伟达沃尔沃明年上车Orin芯片


除了自动驾驶芯片这一重磅新品外,老黄还在发布会上公布了已经量产的Orin SoC的上车进展。他宣布,从明年起,沃尔沃将开始采用英伟达Orin SoC。搭载英伟达Orin SoC的首款沃尔沃车型是明年即将发布的XC 90 SUV,这款车将搭载1颗Orin SoC,其算力为254TOPS。之后,沃尔沃也会不断拓展产品线,更多车型将搭载Orin SoC。同时,黄仁勋还宣布,Orin SoC并不局限于计算自动驾驶,未来将成为汽车的中央计算设备,这在汽车行业是一个重大进步。Orin SoC可以承担汽车内仪表、信息娱乐、驾驶员监控以及自动驾驶四个域的计算,四个域之间虚拟化且相互隔离,还采用支持功能安全和信息安全的架构设计。而现售的几乎所有车型,为保证系统的安全和稳定性,需要多个计算设备才能完成。车内硬件的整合,意味着汽车拥有更一体化的设计,这样的设计可以让汽车成本再度下降,并且结构更加简化。黄仁勋说道,未来的汽车将会成为完全可编程的计算机,汽车业务将由软件驱动,各大汽车厂商将在汽车生命周期内提供软件服务。实际上,汽车不再只是一种可销售的产品,而是一个可安装软件的平台。在演讲中,老黄还特别提到了几个中国伙伴。新造车领域中,已经有蔚来、理想、小鹏、上汽R汽车、智己汽车等公司采用英伟达的自动驾驶芯片。

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▲多家造车新势力使用英伟达自动驾驶芯片

这些造车新势力旗下的车型已经或者即将搭载英伟达的自动驾驶芯片,并且高端产品线都是Orin SoC。蔚来ET7、上汽R ES33、智己L7都将采用英伟达Orin芯片,且都在2022年大规模交付。在L4级自动驾驶研发领域,滴滴、小马智行、AutoX也采用了英伟达的自动驾驶芯片。黄仁勋认为,即便Robotaxi只占出行领域的一小部分,未来几年内也将是一个巨大的市场。其他OEM厂商中,已有奔驰、沃尔沃、现代、奥迪宣布采用英伟达的自动驾驶芯片。自动驾驶卡车中,也有沃尔沃、Navistar、图森未来等公司采用英伟达的自动驾驶芯片。黄仁勋认为,点到点的无人驾驶卡车,或者在港口、园区内设置无人卡车,可以弥补驾驶员短缺的问题。很明显,豪华品牌与造车新势力都在转向使用英伟达的自动驾驶芯片。全球各大汽车厂商的竞争中,电动化和智能化正同步进行。
03.L4开发车亮相 仿真平台更新


在演讲中,黄仁勋还发布了L4级自动驾驶开发车DRIVE Hyperion 8。这辆车提供给自动驾驶开发者使用,可以对自动驾驶的感知、决策算法进行测试,也能利用传感器收集周围环境数据,建立高精地图,还能在车内监控驾驶员或安全员,以便开发出更人性化的智能座舱系统。

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▲英伟达DRIVE Hyperion 8

自动驾驶计算硬件配置上,英伟达Hyperion 8拥有两颗Orin SoC,算力超过500TOPS。另外还有1颗Orin SoC用于车内驾驶员监控。这辆车还能记录周围的3D信息,英伟达配备了4颗Orin SoC、4颗MLNX芯片。感知设备有8个800万像素摄像头、4个300万像素鱼眼摄像头,9个雷达,2个激光雷达,车内还有3个摄像头用于驾驶员监控。自动驾驶研发,尤其是高等级自动驾驶研发中,仿真平台不可或缺。英伟达不仅拥有自动驾驶计算设备,开发设备也是全套的。在GTC 2021的演讲中,英伟达宣布DRIVE Sim仿真平台将在今年夏季开放使用。这一仿真平台基于英伟达Omniverse平台打造,可以利用多块英伟达RTX显卡,实现实时仿真和协作。在DRIVE Sim中,开发人员可以让一辆虚拟的自动驾驶车辆在提前构建的3D世界中行驶,以此训练车辆的自动驾驶软件。车上的摄像头、毫米波雷达、激光雷达传感器都能实时运作,并且精确探测。

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▲仿真平台车辆多视角模拟摄像头

车辆在虚拟世界中行驶,能够加速模型训练、构建车辆难以到达的特殊场景、验证自动驾驶算法。演讲结束之前,黄仁勋播放了DRIVE Sim中的景象车辆可以高速路、城市道路行驶,并且还能遇上红绿灯、匝道、路口、隧道、泊车等多种路况。在DRIVE Sim中,开发者甚至能实时看到车上摄像头拍下的仿真画面,一共5个视角。

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▲英伟达DRIVE Sim仿真平台

当奔驰EQS概念车在仿真平台运行时,不少观众在弹幕中打出了“GTA 6”,整个画面非常震撼。
04.结语:自动驾驶芯片算力竞争加剧


当特斯拉抛弃使用英伟达自动驾驶芯片时,英伟达的解释是特斯拉和英伟达的目标是相同的,都在追求以“TOPS”为单位所定义的芯片算力。时至今日,英伟达仍然认为自己和特斯拉的目标是完全相同的。几年来,英伟达自动驾驶芯片的算力显著提升,也成为大量造车新势力的首选之一。与此同时,无论是特斯拉、海外老牌芯片厂,还是国内科技大公司、创企,近年来产品力都有显著提升。英伟达作为芯片巨头之一,面临自动驾驶芯片的竞争,也在不断加剧。

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