探知自動(dòng)駕駛背后的技術(shù)

短短幾年的時(shí)間

自動(dòng)駕駛已經(jīng)從尖峰會(huì)議中的未來(lái)夢(mèng)想

發(fā)展為人人都開始談?wù)摰漠?dāng)下現(xiàn)實(shí)

隨著技術(shù)的成熟

個(gè)人和公共交通將發(fā)生翻天覆地的變化

最終，無(wú)人駕駛汽車

或?qū)讶祟愸{駛員排除在外

道路上再也沒(méi)有

昏昏欲睡、精力不濟(jì)和分心的司機(jī)

然而伴隨自動(dòng)駕駛而生的

除了激動(dòng)和期待，還有許多疑問(wèn)：

“自動(dòng)駕駛到底安不安全?”

“我們真的能完全放開方向盤，

而不需要自己關(guān)注路況嗎?”

自動(dòng)駕駛背后的技術(shù)到底是什么?為什么這項(xiàng)技術(shù)終將令人信任?本文將從人工智能與內(nèi)存的角度深入分析我們?nèi)绾螕肀詣?dòng)駕駛。歡迎在文末分享你對(duì)自動(dòng)駕駛的看法，贏取“黑科技”小禮品。

人工智能驅(qū)動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車

一輛汽車要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，就必須不斷了解它周圍的環(huán)境——首先是感知(識(shí)別信息并進(jìn)行分類)，然后通過(guò)汽車的自動(dòng)/計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)信息采取行動(dòng)。自動(dòng)駕駛汽車需要安全、可靠、響應(yīng)能力極強(qiáng)的解決方案，這些解決方案必須能夠在對(duì)駕駛環(huán)境詳細(xì)了解的情況下而瞬間做出決策。要想了解駕駛環(huán)境，就需要汽車上的無(wú)數(shù)傳感器捕獲大量數(shù)據(jù)，然后由汽車的自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理這些數(shù)據(jù)。

為了讓汽車真正能夠在沒(méi)有人控制的情況下駕駛，人工智能網(wǎng)絡(luò)必須首先進(jìn)行大量訓(xùn)練，以便了解如何去看周圍的東西、如何去理解看到的東西，并在任何可以想象到的交通狀況下做出正確的決策。自動(dòng)駕駛汽車的計(jì)算性能可以媲美幾年前才出現(xiàn)的一些性能最高的平臺(tái)。

自動(dòng)駕駛汽車所包含的代碼行數(shù)預(yù)計(jì)將超過(guò)迄今為止的任何其它軟件平臺(tái)。到2020年，一輛普通的汽車預(yù)計(jì)將包含超過(guò)3億行代碼，并將包含超過(guò)1 TB的存儲(chǔ)，需要超過(guò)每秒1 TB的內(nèi)存帶寬來(lái)支持自動(dòng)駕駛平臺(tái)所需的計(jì)算性能。

自動(dòng)駕駛汽車的人工智能系統(tǒng)需要連續(xù)、不中斷的數(shù)據(jù)和指令流，以便根據(jù)復(fù)雜的數(shù)據(jù)集做出實(shí)時(shí)決策。現(xiàn)在，已經(jīng)有成功的無(wú)人駕駛車輛上路了，然而這些早期汽車的成功是連續(xù)多日反復(fù)行駛相同路線的結(jié)果，它們學(xué)習(xí)每一條路線的細(xì)節(jié)并生成高分辨率的地圖，將其作為自助導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。

由于不太需要識(shí)別路線，自動(dòng)駕駛汽車的計(jì)算機(jī)可以把注意力集中在交通、行人等潛在的實(shí)時(shí)危險(xiǎn)上。這種通常受限的操作范圍被稱為“地理圍欄”，反映了早期自動(dòng)駕駛汽車所采用的方法。雖然地理圍欄可以帶來(lái)一個(gè)在受限路線上行之有效的解決方案，但在世界某個(gè)地方嚴(yán)重依賴地理圍欄的一輛自動(dòng)駕駛汽車在另一個(gè)地方可能就無(wú)法正常行駛了。

內(nèi)存，自動(dòng)駕駛中的無(wú)名英雄

無(wú)論是與傳感器融合處理相關(guān)的內(nèi)存子系統(tǒng)、路徑規(guī)劃，還是與黑匣子數(shù)據(jù)記錄器相關(guān)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)，從固態(tài)硬盤(SSD)到NAND閃存，從NOR閃存到低功耗DRAM和GDDR6，各種內(nèi)存和存儲(chǔ)設(shè)備在讓我們離未來(lái)夢(mèng)想更近時(shí)起到了至關(guān)重要的作用——我們可以在車上回復(fù)電子郵件，接聽Skype電話或觀看最喜歡的節(jié)目。與此同時(shí)，我們的自動(dòng)駕駛汽車可以通過(guò)最佳路線安全地把我們送達(dá)目的地。

人類駕駛員會(huì)疲勞或分心駕駛、響應(yīng)能力較慢，優(yōu)柔寡斷，判斷能力差，且會(huì)造成人為錯(cuò)誤;自動(dòng)駕駛汽車擁有360度視角，最大觀察范圍達(dá)200碼，24/7全天候集中注意力，永遠(yuǎn)不會(huì)分心，且能更快、更準(zhǔn)確做出響應(yīng)，車對(duì)車通信也能讓其它汽車保持安全駕駛。

“基于人工智能的高性能計(jì)算機(jī)采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，這使得自動(dòng)駕駛汽車的駕駛能力優(yōu)于人類。”

“各種不同的傳感器協(xié)同運(yùn)行，可以360度、24/7全天候、以更遠(yuǎn)距離、更高精度地觀察整個(gè)環(huán)境，這是人類無(wú)法企及的。再加上當(dāng)今汽車中可以部署的極高計(jì)算性能，你可以預(yù)見：自動(dòng)駕駛汽車在行駛過(guò)程中可能比人類開車更安全。”

美光嵌入式業(yè)務(wù)部門

負(fù)責(zé)汽車系統(tǒng)架構(gòu)的高級(jí)總監(jiān)

Robert Bielby

想象一下：一輛汽車在繁忙的高速公路上猛踩剎車。通過(guò)引入汽車與其它汽車和基礎(chǔ)設(shè)施間的通信(統(tǒng)稱V2X)，這個(gè)踩剎車的單一事件可以無(wú)線傳輸?shù)剿星昂筌囕v，讓它們及時(shí)了解當(dāng)前的情況，主動(dòng)減速和剎車，從而避免事故的發(fā)生。

高速內(nèi)存是自動(dòng)駕駛的重要組成部分

2017年美國(guó)90%的致命交通事故是由人為失誤造成。人類很容易分心，當(dāng)面臨意想不到的危險(xiǎn)時(shí)，我們可以迅速做出決定。另一方面，電腦不會(huì)分心，而且相比人類駕駛員，它的反應(yīng)更一致、更迅速。

自動(dòng)駕駛汽車的安全性是最受關(guān)注的問(wèn)題，這一點(diǎn)是完全可以理解的。對(duì)安全的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了硬件系統(tǒng)中為避免錯(cuò)誤決策而設(shè)計(jì)的冗余，其中還包括一個(gè)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，使車輛之間、車輛與周圍環(huán)境進(jìn)行通信。這個(gè)具有硬件冗余的無(wú)線互連計(jì)算子系統(tǒng)由立法機(jī)構(gòu)監(jiān)管，其目的是強(qiáng)制規(guī)定與自動(dòng)級(jí)別直接相關(guān)的安全級(jí)別。

作為對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)開發(fā)和部署的監(jiān)管措施，NHSTA已經(jīng)制定了一系列級(jí)別，用來(lái)確定人和計(jì)算機(jī)對(duì)車輛的控制程度。該范圍分為：0級(jí)(自動(dòng)化)、一級(jí)(駕駛員輔助)、二級(jí)(部分自動(dòng)化，駕駛員一只手需要放在方向盤上)，三級(jí)(有條件的自動(dòng)化，駕駛員可能需要被隨時(shí)接管)，四級(jí)(高自動(dòng)化)以及最高的五級(jí)(完全自動(dòng)化)。目前，大多數(shù)ADAS解決方案都是二級(jí)，并且是基于使用相對(duì)成熟和低帶寬的內(nèi)存設(shè)備的計(jì)算機(jī)硬件。

隨著無(wú)人駕駛汽車達(dá)到越來(lái)越高的自動(dòng)化水平，從安全和性能的角度來(lái)看，內(nèi)存技術(shù)的重要性使其從汽車的后排座位轉(zhuǎn)移到了前排座位。從歷史角度來(lái)看，個(gè)人電腦被認(rèn)為是內(nèi)存技術(shù)的驅(qū)動(dòng)因素，而現(xiàn)在，汽車工業(yè)將成為未來(lái)內(nèi)存技術(shù)的主要驅(qū)動(dòng)因素。如今，一些領(lǐng)先的自動(dòng)平臺(tái)已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。

英偉達(dá)最近發(fā)布的最先進(jìn)的Pegasus計(jì)算平臺(tái)就是專為自動(dòng)駕駛而開發(fā)的，它基于業(yè)界性能最高的尖端DRAM技術(shù)?？偟膩?lái)說(shuō)，Pegasus平臺(tái)提供超過(guò)每秒1 TB的內(nèi)存帶寬，以支持五級(jí)自動(dòng)駕駛性能。

GDDR6在未來(lái)自動(dòng)駕駛中的重要性

美光一直是汽車內(nèi)存解決方案、圖形內(nèi)存GDDR5和GDDR6領(lǐng)域公認(rèn)的領(lǐng)導(dǎo)廠商。與GDDR6內(nèi)存相關(guān)的帶寬能夠在實(shí)際內(nèi)存占用中實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自主水平，可以部署在汽車中。一個(gè)擁有豐富內(nèi)存帶寬的自主計(jì)算平臺(tái)將能夠支持自動(dòng)駕駛算法的不斷發(fā)展和改進(jìn)。

“隨著時(shí)間的推移，你會(huì)看到算法有所改進(jìn)。但這些將作為軟件升級(jí)來(lái)部署，類似智能手機(jī)定期接收應(yīng)用或操作系統(tǒng)更新的方式。”

美光嵌入式業(yè)務(wù)部門

負(fù)責(zé)汽車系統(tǒng)架構(gòu)的高級(jí)總監(jiān)

Robert Bielby

自動(dòng)駕駛汽車的持續(xù)發(fā)展意味著未來(lái)10年，各種能力將多次迭代。這就需要對(duì)人機(jī)互動(dòng)進(jìn)行細(xì)致的管理，確保司機(jī)清楚地了解在特定的時(shí)間可使用哪種程度的自動(dòng)駕駛，以及“親自駕駛”和“密切關(guān)注”操作的職責(zé)是什么。

GDDR6是一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，它提供了驅(qū)動(dòng)人工智能計(jì)算引擎的基本內(nèi)存帶寬，從而支持自動(dòng)駕駛汽車負(fù)責(zé)任地采取行動(dòng)，并確保其安全性符合NHSTA規(guī)定的行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)。GDDR6是目前市面上性能最高的內(nèi)存技術(shù)，能夠在與汽車相關(guān)的高溫和惡劣條件下運(yùn)行。

人工智能是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù)

基于人工智能的自動(dòng)駕駛汽車所需的極端計(jì)算性能

需要?jiǎng)?chuàng)新的內(nèi)存和存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)處理保存大量數(shù)據(jù)

這些數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)做出類似人類決策時(shí)所必需的

隨著自動(dòng)駕駛汽車對(duì)內(nèi)存速度的要求越來(lái)越高

美光在汽車行業(yè)超過(guò)25年的深耕

將使其能夠繼續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

提供合適的性能水平