2000Tops,黄老板又来刷算力天花板了

· Sep 23, 2022

都说 2022 年是 1000TOPS 算力元年,车企们终于费尽心思用双芯片、四芯片的架构攒出了 1000TOPS 算力,英伟达就跳出来放了个「核弹」,掀翻了自家天花板。

在本周的 GTC2022 大会上,英伟达宣布将于 2024 年推出新一代车载芯片「Thor」。这个跟雷神同名的车载芯片单颗算力达到 2000TOPS,浮点算力浮点算力 2000 TFLOPS。是目前量产车搭载的自动驾驶芯片 Orin(254TOPS) 的近 8 倍,是去年刚刚发布的 Atlan 芯片(1000TOPS)的 2 倍。

原定于 2024 年量产的 Atlan 还未上市,就直接被自家后浪拍在了沙滩上——「它将被 Thor 取代」。

看来在卷算力这件事儿上,英伟达是准备硬杠到底了。

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多芯融合的「Thor」 一颗更比八颗强

一辆智能汽车上究竟需要多少芯片?恐怕没有人能给出一个精确的数字。

不过智能汽车向中央集中式电子电气架构演进的趋势,没有人能否认。这就意味着用更少的芯片来实现更多的功能,是未来对于车载芯片不变的需求。

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在这次 GTC2022 大会上,英伟达 CEO 黄仁勋说,「One chip to rule them all!」 能让他说出这句话的,就是这次发布的新一代车载芯片 Thor。

从整体架构上来看,Thor 的性能得益于对 CPU(Grace)、GPU(Ada Lovelace)和处理 Transformer 模型的引擎(Hopper)。

简单来总结就是:2000TOPS 大算力、支持驾舱融合的高集成度,以及支持车端机器学习的大模型三重加持。

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Grace 提供了出色的单线程性能,让单颗芯片算力达到 2000 TOPS,浮点算力 2000 TFLOPS。性能的提升让车载计算平台能够有更多的算力冗余。

对比目前量产车上主流的自动驾驶芯片 Orin,单颗算力 254TOPS,不少主机厂通过双 Orin、四 Orin 构建平台,来满足现阶段和未来自动驾驶系统对于算力的需求,比如蔚来 ET7 上四 Orin 芯片构成的 Adam 平台。

尽管多芯片平台下算力堆叠足够了,但是跨芯片调用在实际使用中的效率并不高,芯片在内部的传输速度远远高于芯片之间的通信速度。这也决定了当一颗芯片能够提供足够算力时,会是一个更好的方案。

Thor 中 Transformer 引擎的运用,能够在车载计算机上将视频数据处理为单个感知帧,使计算平台随着时间的推移处理更多数据,在车端完成机器学习,减少车辆系统对于云端的依赖。

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2000TOPS 的算力满足当前自动驾驶系统的需求是绰绰有余的,因此 Thor 既可以将全部算力用于自动驾驶;也可以一部分用于智能座舱,一部分用于自动驾驶。

也就是说,Thor 既可以是一颗单独的自动驾驶芯片,也可以是驾舱融合芯片,甚至同时集成更多的功能。

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为了满足这个需求,Ada Lovelace 中多实例 GPU 的发明有助于车载计算资源的集中化。目前车内不少功能比如泊车、主动安全、驾驶员监控、信息娱乐等功能由不同计算设备控制,Ada Lovelace 可以将不同功能集中到同一个 SOC 芯片控制,降低了成本、功耗甚至车重,也能提供功能间联动,性能飞跃。

为了保证多功能集中控制的安全性,Thor 多计算域之间相互隔离,可同时运行 Linux、QNX 和 Android。只靠单机架构,就能够运行自动驾驶+数字仪表盘/车机+车载信息娱乐一整套系统的车规超级计算机。

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智能座舱与自动驾驶是应该融合还是应该独立?这个命题下的纠结,很大程度上是受困于当前车载芯片算力的限制。

Thor 这种大算力芯片的亮相,让整车电子电气架构集成化演进、驾舱融合的目标能够更进一步。用更少的芯片和零部件来集成更多的功能,不仅能够更好地实现功能联动,也能减少车辆结构的复杂程度,减少不必要的 ECU 模块和线束,甚至进一步减少研发、制造的一系列流程。

这次 Thor 发布的同时,也官宣了极氪将抢先首发。

20220922111522_e6i5q2olysNVIDIA DRIVE更新 助自动驾驶模拟一臂之力

不论是车企还是自动驾驶科技公司,对于自动驾驶芯片的考虑上,算力固然是不可忽视的一环,但实际使用中的表现、性价比,以及相关软件生态和工具链的成熟程度,也都影响了最终的选择。

比如过去两年里,大量车企选择放弃 Mobileye 而转投英伟达 Orin 芯片,英伟达高度开放性和成熟的工具链功不可没。

这次,英伟达也专门为自动驾驶汽车开发的一系列产品 NVIDIA DRIVEN 平台做了更新。

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这次,英伟达也专门为自动驾驶汽车开发的一系列产品 NVIDIA DRIVEN 平台做了更新。做为全栈端到端平台,NVIDIA DRIVE 包括全栈驾驶和车内 AI 应用,AI 计算机和 Hyperion 自动驾驶汽车参考架构。英伟达的工作人员开发了一个 AI 工作流,可以根据记录的传感器数据构建 3D 场景,在将 3D 场景导入到 DRIVE Sim 之后,可以一通过人工创建的内容或者 AI 生成的内容对其进行增强,几分钟内重建一个完整的 3D 数字孪生。

通过这个平台的 AI 技术,可以对车辆行驶中一些小概率的物体和场景进行实时采集和重建,放置在仿真系统中,进行闭环测试,从而规避更多风险场景。未来,DRIVE Sim 还支持车内环境模拟。

在发布会上,英伟达展示了一段自动驾驶演示视频显示,从出发到目的地,车辆可实现完全自动驾驶,无需人为干预。而在驾驶过程中,系统可实现包括行人识别,机器学习多摄像头融合,预估其他车辆行为,实时硬件在环,提取地图特征,自动 3D 场景生成,3D 场景增强,实时雷达模拟,实时多传感器模拟等功能。

最后

在这次的 GTC2022 演讲中,新一代车载芯片 Thor 和 NVIDIA DRIVE 占了很大比重。事实上从英伟达目前的财务状况上,也能看出端倪。

上个月英伟达发布了 2022Q2 财报,受游戏业务的影响,英伟达整体的营收和净利润都出现了下滑,而其中最大的惊喜就来自汽车业务 45%的增长,这与今年 Orin 芯片的量产和大规模上车脱不开关系。

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在今年亮相的新车型中,无论是「蔚小理」,还是智己、威马,都在新车型上搭载了 Orin 芯片,比亚迪也将在明年上半年开始投产搭载 DRIVE Orin 计算平台的汽车。Orin 的备受追捧,拉高了大家对于 Thor 的期待,甚至拉高了大家对于 Thor 量产后自动驾驶、智能汽车性能的期待。

但是如此激进的一颗「核弹」,似乎并不足以让英伟达「躺赢」。

Thor 的推出让智驾融合的中央集成式架构进一步走向实现,这也无疑动了目前在智能座舱领域炙手可热的高通的蛋糕。

高通那边也没坐以待毙,自从 2020 年初发布了首款自动驾驶芯片 Snapdragon Ride 后,向自动驾驶芯片赛道迈进的步伐就没停下。就在英伟达发布 Thor 两天后,高通就推出「业内首个集成式汽车超算 SOC」Snapdragon Ride Flex,单颗算力 600TOPS 以上,综合 AI 算力能够达到 2000TOPS。英伟达和高通的竞争态势已经拉开。

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几乎同时,通用旗下的自动驾驶公司 Cruise 证实将放弃英伟达的 GPU,开发自己的中央计算芯片,做出这个决定的因素就是「成本」。

类似的还有一向自成一派的特斯拉,已经将自研芯片搭载在量产车上的零跑,宣布将自研芯片的吉利等多家主机厂,以及地平线、黑芝麻等正在崛起中的国内芯片科技公司。随着 Thor 的推出,它们的下一步也会向大算力中央域控制器芯片的技术路线发力。

这场车载芯片的算力大战,英伟达率先甩出了「王炸」,但芯片的比赛才刚刚开始。

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