特斯拉最強自動(dòng)駕駛芯片曝光，5nm 制程能力提升 3 倍，明年量產(chǎn)

特斯拉自動(dòng)駕駛下一代“大腦”——

最新自研自動(dòng)駕駛芯片，也就是馬斯克 2020 年透露過(guò)的 HW 4.0 中的核心，有最新進(jìn)展爆出。

不出意料之外，新產(chǎn)品比現款 FSD 芯片有巨大提升，而且臺積電代工。

讓人沒(méi)料到的是，英偉達黃仁勛扔出自動(dòng)駕駛芯片“王炸”后，馬斯克改變原有計劃，選擇跟進(jìn)。

特斯拉新大腦

特斯拉最新自動(dòng)駕駛芯片，至少已經(jīng)完成了設計驗證工作。

相關(guān)消息曝光表明，臺積電已經(jīng)承接了巨量特斯拉自動(dòng)駕駛芯片訂單。

從芯片生產(chǎn)常規流程來(lái)看，這樣的消息說(shuō)明新一代 FSD 芯片很可能已經(jīng)流片成功。

這則消息中還有其他隱藏信息。

眾所周知，目前 14nm 制程的特斯拉 FSD 芯片一直由三星代工生產(chǎn)。

而最新自動(dòng)駕芯片訂單卻落在臺積電，三星的名字沒(méi)有出現。最重要的是，臺積電承接的特斯拉最新訂單，采用 5nm 制程。

有兩點(diǎn)很重要。

首先基本能 100% 確定這批訂單一定就是特斯拉最新的自動(dòng)駕駛芯片。因為三星盡管也有 4-5nm 工藝量產(chǎn)能力，但良品率低于臺積電，被特斯拉拋棄很合理。

其次，特斯拉新自動(dòng)駕駛芯片的能力進(jìn)步，可能超出外界預料。

因為 2019 年發(fā)布 HW 3.0 時(shí)，馬斯克曾透露說(shuō)下一代芯片會(huì )采用 7nm 制程，而現在的情況是特斯拉直接采用更先進(jìn)的工藝。

為啥？

君不見(jiàn)隔壁老黃剛剛扔下自動(dòng)駕駛核彈 ——2000TOPS 的 DRIVE Thor，至少采用 5nm 工藝。

從哪個(gè)角度講，自動(dòng)駕駛領(lǐng)軍特斯拉都不能落后。

特斯拉新芯片，啥水平？

可以分為橫向和縱向兩個(gè)維度比較。

縱向維度，現階段 FSD 芯片算力達到 144TOPS，采用三星的 14 納米工藝技術(shù)制造，包含 3 個(gè)四核 Cortex-A72 集群，總共 12 個(gè) 2.2 GHz 的 CPU，一個(gè) 1 GHz 的 Mali G71 MP12 GPU，2 個(gè) 2 GHz 的神經(jīng)處理單元，以及各種其他硬件加速器。FSD 最高支持 128 位 LPDDR4-4266 內存。

根據爆料消息，新的自動(dòng)駕駛芯片性能將是現款自動(dòng)駕駛芯片的 3 倍左右。

這里的性能可能是指綜合能耗 / 算力參數，不過(guò)也不排除指的是單片算力。如果這樣的話(huà)那么新芯片很可能達到 400-500TOPS。

另外，針對自動(dòng)駕駛的任務(wù)特性，新 FSD 芯片針對 AI 計算也會(huì )做出優(yōu)化。

橫向對比，最新自動(dòng)駕駛芯片如果在 2023 年開(kāi)始量產(chǎn)，并且在 2024 年開(kāi)始大批量上車(chē)的話(huà)，仍然會(huì )處于全球最領(lǐng)先的水平。

英偉達 2000TOPS 的核彈，最快也要到 2025 年才能開(kāi)始量產(chǎn)?，F階段的 Orin 單片算力 256TOPS，對于自動(dòng)駕駛算力要求較大的主機廠(chǎng)，一般都是多片搭配。

高通最新 Snapdragon Ride 已經(jīng)上車(chē)長(cháng)城魏牌，算力 360TOPS。而不久前高通發(fā)布了算力同樣可達 2000TOPS 的 Snapdragon Ride Flex 系列，不過(guò)量產(chǎn)時(shí)間未透露。

所以高通此舉也被解讀為受到英偉達核彈壓力后被迫做出的反應，目的是保持市場(chǎng)信心。

國內玩家，地平線(xiàn)征程 5 基于臺積電 16nm 制程打造，AI 算力可以達到 128TOPS。2023 年計劃推出征程 6，算力 1000TOPS，但量產(chǎn)上車(chē)時(shí)間可能也會(huì )到 2025 年左右。

地平線(xiàn)之外，華為是另外一個(gè)重要玩家。

MDC 810，算力 400TOPS，已經(jīng)實(shí)現量產(chǎn)上車(chē)。MDC 810 并搭載沒(méi)有支持通用計算的 GPU，而是用“特定域架構”的 AI 芯片 Ascend 昇騰負責計算。

黑芝麻智能和芯馳科技的產(chǎn)品尚處在追趕英偉達 Orin 的階段。

另一個(gè)自動(dòng)駕駛老玩家 Mobileye，則在紙面參數上遠遠落后，2025 年的量產(chǎn)產(chǎn)品，只規劃到 176TOPS。上車(chē)項目也被其他后起之秀搶奪殆盡。

所以，2023 年開(kāi)始量產(chǎn)的特斯拉最新自動(dòng)駕駛芯片，400-500TOPS 算力的水平，至少還能在兩年之內領(lǐng)跑全球。

特斯拉最強大腦，適配什么樣的“靈魂”

新的大腦，毫無(wú)疑問(wèn)會(huì )幫助 FSD 能力上一個(gè)大臺階。

最新的 FSD Beta V11 版本剛放出，新特性主要有 8 條：

1、高速場(chǎng)景可以使用 FSD Beta。統一了高速公路和非高速公路上的視覺(jué)和規劃堆棧，取代用了四年多的傳統高速公路堆棧。以前的高速公路堆棧依賴(lài)幾個(gè)單攝像頭和單幀網(wǎng)絡(luò )，只能處理簡(jiǎn)單的特定車(chē)道的操作。新的 FSD Beta 多攝像頭視頻網(wǎng)絡(luò )和下一代規劃器允許更復雜的代理交互，同時(shí)減少車(chē)道依賴(lài)，為增加更多智能行為、實(shí)現更順暢的控制和做出更好的決策讓路。

2、改進(jìn)了占位網(wǎng)絡(luò )（Occupancy Network）調回近距離障礙物的數據和惡劣天氣條件下的精度，transformer 空間分辨率提高了 4 倍，圖像特征匹配器容量提高了 20%，校準了側面攝像頭，以及增加了 26 萬(wàn)個(gè)視頻訓練片段（包括實(shí)際情況和模擬情況）。

3、通過(guò)利用車(chē)道形狀和車(chē)道邊界、與大致地圖信息的關(guān)聯(lián)度以及更好的間隙選擇算法改進(jìn)車(chē)輛并入行為（merging behavior），從而提供更順暢和更安全的體驗。

4、添加了高速公路行為以遠離阻塞車(chē)道和道路碎片等一般障礙物，同時(shí)還讓車(chē)道偏移和車(chē)輛變道之間切換更順滑。

5、改進(jìn)了基于速度的車(chē)道變換決策，以更好地避免在快車(chē)道上減慢交通速度，并減少對導航的干擾。

6、降低 CHILL 模式下基于速度的變道靈敏度。

7、改進(jìn)車(chē)道變換，以便需要保持路線(xiàn)或遠離阻塞車(chē)道時(shí)進(jìn)行更高急動(dòng)度（加加速度）的操作。

8、通過(guò)利用數值技巧進(jìn)行更高效的計算，在保證現有性能的基礎上，將軌跡優(yōu)化的延遲平均減少 20%。

除了細化的個(gè)別功能優(yōu)化，最重要的進(jìn)展是將 FSD 拓展到高速場(chǎng)景，實(shí)現和城市道路場(chǎng)景的打通。

這也說(shuō)明，現階段正在測試的 FSDV11 版本，理論上已經(jīng)具有了從 P 檔到 P 檔的自動(dòng)駕駛能力。馬斯克的原話(huà)是“無(wú)需觸摸車(chē)輛控制裝置就可以達到目的地”。

所以，特斯拉最新自動(dòng)駕駛芯片上車(chē)，肯定能夠支持成熟量產(chǎn)版的 FSD 軟件，真正兌現馬斯克 N 年前承諾過(guò)的“完全自動(dòng)駕駛”。

One more thing

特斯拉自研芯片始末：

早前在 2014 年的時(shí)候，特斯拉還是使用的 Mobileye 輔助駕駛芯片 EyeQ3，算力不到 1TOPS。

但自從 2016 年特斯拉 Model S 撞卡車(chē)事件發(fā)生后，特斯拉與 Mobileye 分道揚鑣，并轉向了英偉達 Drive PX 2 的懷抱。

算力 24TOPS，有了飛升。但即便是號稱(chēng)超級車(chē)載電腦的 Drive PX 2 也沒(méi)能成為馬斯克眼中的“完美自駕芯片”，依然存在著(zhù)高成本、高功耗，算力還無(wú)法完全滿(mǎn)足需求這三個(gè)問(wèn)題。

2019 年，特斯拉正式與英偉達分手，發(fā)布了自研的 Hardware 3.0 硬件并表示“這是世界上最好的芯片”，算力 144TOPS。

這也是目前特斯拉助力計算硬件。

2020 年，有消息稱(chēng)特斯拉正與博通合作開(kāi)發(fā) Hardware 4.0 芯片，預計采用臺積電 7nm 制程，并在 2021 年第四季度全面量產(chǎn)。

2021 年，特斯拉確認自動(dòng)駕駛芯片將繼續交由三星代工，不過(guò)并非是 HW4.0。

2022 年，供應鏈傳出特斯拉 HW4.0 芯片的外包將轉投臺積電，采用 4nm / 5nm 工藝打造。