到目前為止,來(lái)自Nvidia、Mobileye與NXP等芯片供貨商的信息,似乎顯示他們各自的自動(dòng)駕駛車輛平臺(tái)概念(以及他們打算如何實(shí)現(xiàn))大不相同;有鑒于人人都會(huì)利用他們現(xiàn)有的、以及他們認(rèn)為可以擊敗對(duì)手的東西來(lái)?yè)屨际袌?chǎng)地位,這可以理解。u5yesmc
不過(guò)值得注意的是,對(duì)汽車原廠以及一線汽車零組件供貨商來(lái)說(shuō),他們面臨的挑戰(zhàn)是一樣的:車子里的電子控制單元(ECU)數(shù)量越來(lái)越多,自動(dòng)駕駛車輛內(nèi)有各種傳感器,所收集的傳感數(shù)據(jù)需要被處理、分析并融合,還有安全性問(wèn)題──聯(lián)網(wǎng)汽車的罩門。u5yesmc
那些挑戰(zhàn)與先進(jìn)的視覺(jué)處理技術(shù)、深度學(xué)習(xí)、地圖繪制等等功能息息相關(guān),也會(huì)影響新系統(tǒng)架構(gòu)對(duì)處理器性能的需求。u5yesmc
這會(huì)是Google自動(dòng)駕駛車輛里面的模樣嗎?(來(lái)源:Kalray)u5yesmc
所以,這里有一個(gè)價(jià)值6,400萬(wàn)美元的問(wèn)題──今日的汽車廠商以及一線汽車零組件供貨商,都已經(jīng)知道2020年的自動(dòng)駕駛車輛系統(tǒng)架構(gòu)了嗎?u5yesmc
法國(guó)新創(chuàng)IC設(shè)計(jì)公司Kalray的執(zhí)行長(zhǎng)Eric Baissus最近接受訪問(wèn)時(shí),對(duì)以上問(wèn)題的回答是:他們不知道,或者說(shuō)還不知道;而這也是為何這家新創(chuàng)公司認(rèn)為,其配備288個(gè)VLIW核心的大規(guī)模平行處理器數(shù)組(Massively Parallel Processor Array,MPPA),已經(jīng)來(lái)到了進(jìn)入市場(chǎng)的好時(shí)機(jī)。u5yesmc
Kalray最初是為法國(guó)的原子能委員會(huì)(CEA),開(kāi)發(fā)核子彈模擬所需的極限運(yùn)算技術(shù);而該公司現(xiàn)在則是鎖定關(guān)鍵性嵌入式市場(chǎng)(例如航天),還有云端運(yùn)算。u5yesmc
Baissus認(rèn)為,自動(dòng)駕駛車輛也屬于關(guān)鍵性嵌入式市場(chǎng)的一部分,因?yàn)檫@類車輛需要吸收大量來(lái)自車外、車內(nèi)各個(gè)部位的數(shù)據(jù),快速進(jìn)行處理、然后用以快速做出決策;他表示,因此汽車產(chǎn)業(yè):“需要可處理多域功能整合(multi-domain function integration)還有能以超高水平執(zhí)行處理任務(wù)的新一代處理器?!?span style="display:none">u5yesmc
當(dāng)然,所謂的“眾多核心(manycore)革命”已經(jīng)展開(kāi);不過(guò)Baissus表示:“還沒(méi)有人成功設(shè)計(jì)出大規(guī)模平行、擁有超過(guò)100顆核心的‘超級(jí)計(jì)算機(jī)單芯片’。Kalray最新一代的288核心處理器Bostan,整合了16個(gè)各自有17顆核心的處理器叢集,配備2MB共享內(nèi)存(SMEM)、數(shù)據(jù) 傳輸速度每秒80GB,并有16個(gè)系統(tǒng)核心?!?span style="display:none">u5yesmc
此外,Bostan也是能因應(yīng)關(guān)鍵時(shí)刻的網(wǎng)絡(luò)單芯片,支持高速以太網(wǎng)絡(luò)接口(8x1 GbE~10GbE)。該芯片并配備高速加密與解密,以及與GPU/FPGA加速器的簡(jiǎn)易鏈接功能。u5yesmc
因此該MPPA架構(gòu)能提供DSP類型的加速,具備省電、時(shí)序可預(yù)測(cè)(timing predictability)、多域支持(舉例來(lái)說(shuō),不同的處理器叢集可以執(zhí)行車內(nèi)不同部分所采用的不同嵌入式系統(tǒng)),以及可擴(kuò)展的大規(guī)模平行運(yùn)算(內(nèi)部處理器能被結(jié)合在一起以因應(yīng)系統(tǒng)的復(fù)雜性)。u5yesmc
Kalray 的MPPA芯片架構(gòu)(來(lái)源:Kalray)u5yesmc
這種為自動(dòng)駕駛車輛打造的“超級(jí)計(jì)算機(jī)單芯片”,跟Nvidia的Drive PX平臺(tái)豈不是很像?Nvidia將Drive PX稱為“世界最先進(jìn)的自動(dòng)駕駛車輛平臺(tái)”,號(hào)稱該平臺(tái)結(jié)合了深度學(xué)習(xí)、傳感器、環(huán)景視訊等等功能。u5yesmc
而對(duì)此Baissis解釋,兩者之間的不同點(diǎn)有二:首先,Kalray的解決方案是“可認(rèn)證(certifiable)”的:“我的意思是我們能證明決定論(determinism),并能保證時(shí)序;在高性能運(yùn)算中,1秒的延遲是可以接受,但在關(guān)鍵性嵌入式市場(chǎng)──例如航天與汽車──僅10毫秒(millisecond)的延遲都可能致命?!?span style="display:none">u5yesmc
其次,他表示工程師若要使用Nvidia的芯片需要懂CUDA,但:“我們的芯片能利用標(biāo)準(zhǔn)工具以及Linux執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的C/C++程序代碼;”汽車廠商已經(jīng)有很多C語(yǔ)言寫的舊程序代碼以及算法,就算汽車廠商轉(zhuǎn)向采用新的自動(dòng)駕駛車輛平臺(tái),舊程序代碼仍然很重要。u5yesmc
并不只有Nvida預(yù)期未來(lái)的汽車會(huì)需要更多處理性能,另一家芯片廠商Mobileye也在最近“預(yù)發(fā)表”了EyeQ5處理器,并承諾在2018年可提供芯片工程樣本。u5yesmc
EyeQ5采用先進(jìn)的10納米或以下FinFET制程進(jìn)行設(shè)計(jì),將配備8個(gè)多線程處理器核心,以及18個(gè)Mobileye新一代視覺(jué)處理器核心;該公司表示,EyeQ5能執(zhí)行每秒12 Tera次運(yùn)作,同時(shí)間能將功耗控制在5W以下。u5yesmc
而包括Baissus在內(nèi)的所有人都不敢小覷Mobileye;不同于Nvidia的Drive PX被很多產(chǎn)業(yè)觀察家視為自動(dòng)駕駛車輛的“測(cè)試平臺(tái)”,Mobileye追隨了商業(yè)市場(chǎng)在需求u5yesmc
更高處理性能之余、也要求更低功耗水平的趨勢(shì);藉由利用已經(jīng)證實(shí)的視覺(jué)處理算法,EyeQ5將數(shù)據(jù)融合──結(jié)合20個(gè)外部處理器如攝影機(jī)、雷達(dá)、光達(dá)──囊括在單芯片中。u5yesmc
但EyeQ5能掌管自動(dòng)駕駛車輛內(nèi)部的ECU嗎?對(duì)此一位Mobileye發(fā)言人解釋,EyeQ5不只支持?jǐn)?shù)據(jù)融合,也能執(zhí)行決策,但決策的付諸行動(dòng)則是在其他方面執(zhí)行──也就是汽車廠商所選擇的低端ECU。u5yesmc
而Kalray對(duì)其眾多核心處理器的角色定位,與Mobileye與Nvidia略有不同。Baissus表示,在傳感器以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面,已經(jīng)有很多對(duì)自動(dòng)駕駛車輛來(lái)說(shuō)很必要的進(jìn)展:“但在處理器領(lǐng)域則還沒(méi)有實(shí)際作為;”這也是他看到的機(jī)會(huì)所在。u5yesmc
Baissus認(rèn)為,新一代的自動(dòng)駕駛車輛處理器需要執(zhí)行超越數(shù)據(jù)融合的功能:“它們必須更像是開(kāi)放性平臺(tái);”而他期望能提供一個(gè)自動(dòng)駕駛車輛的開(kāi)放性處理中樞──可稱之為“超級(jí)ECU”。這種超級(jí)ECU能在單芯片上提供跨領(lǐng)域的整合功能,為包括傳感、學(xué)習(xí)、安全性、網(wǎng)絡(luò)與成本等關(guān)鍵元素帶來(lái)更好的成果。u5yesmc
未透露廠商名稱,Baissus表示有領(lǐng)導(dǎo)汽車大廠以及一線汽車零組件供貨商,正在采用Kalray的平臺(tái)打造第一輛自動(dòng)駕駛車原型,但他也坦承,目前自動(dòng)駕駛車輛架構(gòu)還不夠成熟;不過(guò),透過(guò)與多家主要廠商的合作,他期望能夠了解更多車廠的需求,以有助于該公司定義下一代的自動(dòng)駕駛車輛解決方案。而Baissus也不排除將MPPA架構(gòu)授權(quán)給其他車用芯片廠商。u5yesmc