特斯拉最强自动驾驶芯片曝光，5nm制程能力提升3倍，明年量产
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文/贾浩楠
来源：智能车参考（ID:AI4Auto)
特斯拉自动驾驶下一代“大脑”——
最新自研自动驾驶芯片，也就是马斯克2020年透露过的HW 4.0中的核心，有最新进展爆出。
不出意料之外，新产品比现款FSD芯片有巨大提升，而且台积电代工。
让人没料到的是，英伟达黄仁勋扔出自动驾驶芯片“王炸”后，马斯克改变原有计划，选择跟进。
特斯拉新大脑
特斯拉最新自动驾驶芯片，至少已经完成了设计验证工作。
相关消息曝光表明，台积电已经承接了巨量特斯拉自动驾驶芯片订单。
从芯片生产常规流程来看，这样的消息说明新一代FSD芯片很可能已经流片成功。
这则消息中还有其他隐藏信息。
众所周知，目前14nm制程的特斯拉FSD芯片一直由三星代工生产。
而最新自动驾芯片订单却落在台积电，三星的名字没有出现。最重要的是，台积电承接的特斯拉最新订单，采用5nm制程。
有两点很重要。
首先基本能100%确定这批订单一定就是特斯拉最新的自动驾驶芯片。因为三星尽管也有4-5nm工艺量产能力，但良品率低于台积电，被特斯拉抛弃很合理。
其次，特斯拉新自动驾驶芯片的能力进步，可能超出外界预料。
因为2019年发布HW 3.0时，马斯克曾透露说下一代芯片会采用7nm制程，而现在的情况是特斯拉直接采用更先进的工艺。
为啥？
君不见隔壁老黄刚刚扔下自动驾驶核弹——2000TOPS的DRIVE Thor，至少采用5nm工艺。
从哪个角度讲，自动驾驶领军特斯拉都不能落后。
特斯拉新芯片，啥水平？
可以分为横向和纵向两个维度比较。
纵向维度，现阶段FSD芯片算力达到144TOPS，采用三星的14 纳米工艺技术制造，包含 3 个四核Cortex-A72集群，总共 12 个 2.2 GHz 的 CPU，一个 1 GHz 的 Mali G71 MP12 GPU，2个2 GHz 的神经处理单元，以及各种其他硬件加速器。FSD 最高支持 128 位 LPDDR4-4266 内存。
根据爆料消息，新的自动驾驶芯片性能将是现款自动驾驶芯片的3倍左右。
这里的性能可能是指综合能耗/算力参数，不过也不排除指的是单片算力。如果这样的话那么新芯片很可能达到400-500TOPS。
另外，针对自动驾驶的任务特性，新FSD芯片针对AI计算也会做出优化。
横向对比，最新自动驾驶芯片如果在2023年开始量产，并且在2024年开始大批量上车的话，仍然会处于全球最领先的水平。
英伟达2000TOPS的核弹，最快也要到2025年才能开始量产。现阶段的Orin单片算力256TOPS，对于自动驾驶算力要求较大的主机厂，一般都是多片搭配。
高通最新Snapdragon Ride已经上车长城魏牌，算力360TOPS。而不久前高通发布了算力同样可达2000TOPS的Snapdragon Ride Flex系列，不过量产时间未透露。
所以高通此举也被解读为受到英伟达核弹压力后被迫做出的反应，目的是保持市场信心。
国内玩家，地平线征程5基于台积电16nm制程打造，AI算力可以达到128TOPS。2023年计划推出征程6，算力1000TOPS，但量产上车时间可能也会到20205年左右。
地平线之外，华为是另外一个重要玩家。
MDC 810，算力400TOPS，已经实现量产上车。MDC 810并搭载没有支持通用计算的GPU，而是用“特定域架构”的AI芯片Ascend昇腾负责计算。
黑芝麻智能和芯驰科技的产品尚处在追赶英伟达Orin的阶段。
另一个自动驾驶老玩家Mobileye，则在纸面参数上远远落后，2025年的量产产品，只规划到176TOPS。上车项目也被其他后起之秀抢夺殆尽。
所以，2023年开始量产的特斯拉最新自动驾驶芯片，400-500TOPS算力的水平，至少还能在两年之内领跑全球。
特斯拉最强大脑，适配什么样的“灵魂”
新的大脑，毫无疑问会帮助FSD能力上一个大台阶。
最新的FSD Beta V11版本刚放出，新特性主要有8条：
1、高速场景可以使用FSD Beta。统一了高速公路和非高速公路上的视觉和规划堆栈，取代用了四年多的传统高速公路堆栈。以前的高速公路堆栈依赖几个单摄像头和单帧网络，只能处理简单的特定车道的操作。新的FSD Beta多摄像头视频网络和下一代规划器允许更复杂的代理交互，同时减少车道依赖，为增加更多智能行为、实现更顺畅的控制和做出更好的决策让路。
2、改进了占位网络（Occupancy Network）调回近距离障碍物的数据和恶劣天气条件下的精度，transformer空间分辨率提高了4倍，图像特征匹配器容量提高了20%，校准了侧面摄像头，以及增加了26万个视频训练片段（包括实际情况和模拟情况）。
3、通过利用车道形状和车道边界、与大致地图信息的关联度以及更好的间隙选择算法改进车辆并入行为（merging behavior），从而提供更顺畅和更安全的体验。
4、添加了高速公路行为以远离阻塞车道和道路碎片等一般障碍物，同时还让车道偏移和车辆变道之间切换更顺滑。
5、改进了基于速度的车道变换决策，以更好地避免在快车道上减慢交通速度，并减少对导航的干扰。
6、降低CHILL模式下基于速度的变道灵敏度。
7、改进车道变换，以便需要保持路线或远离阻塞车道时进行更高急动度（加加速度）的操作。
8、通过利用数值技巧进行更高效的计算，在保证现有性能的基础上，将轨迹优化的延迟平均减少20%。
除了细化的个别功能优化，最重要的进展是将FSD拓展到高速场景，实现和城市道路场景的打通。
这也说明，现阶段正在测试的FSDV11版本，理论上已经具有了从P档到P档的自动驾驶能力。马斯克的原话是“无需触摸车辆控制装置就可以达到目的地”。
所以，特斯拉最新自动驾驶芯片上车，肯定能够支持成熟量产版的FSD软件，真正兑现马斯克N年前承诺过的“完全自动驾驶”。
One more thing
特斯拉自研芯片始末：
早前在2014年的时候，特斯拉还是使用的Mobileye辅助驾驶芯片EyeQ3，算力不到1TOPS。
但自从2016年特斯拉Model S撞卡车事件发生后，特斯拉与Mobileye分道扬镳，并转向了英伟达Drive PX 2的怀抱。
算力24TOPS，有了飞升。但即便是号称超级车载电脑的Drive PX 2也没能成为马斯克眼中的“完美自驾芯片”，依然存在着高成本、高功耗，算力还无法完全满足需求这三个问题。
2019年，特斯拉正式与英伟达分手，发布了自研的Hardware 3.0硬件并表示“这是世界上最好的芯片”，算力144TOPS。
这也是目前特斯拉助力计算硬件。
2020年，有消息称特斯拉正与博通合作开发Hardware 4.0芯片，预计采用台积电7nm制程，并在2021年第四季度全面量产。
2021年，特斯拉确认自动驾驶芯片将继续交由三星代工，不过并非是HW4.0。
2022年，供应链传出特斯拉HW4.0芯片的外包将转投台积电，采用4nm/5nm工艺打造。
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