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【2020电动汽车百人会】清华大学邓志东:软件化与AI芯片助力智能汽车革命添加时间:2020-01-15

1月10-12日,2020我国电动轿车百人会论坛在钓鱼台国宾馆隆重召开。本次论坛环绕“掌握局势 聚集转型 引领立异”主题,约请政府有关部门和轿车、动力、交通、城市、通讯等范畴的职业组织和抢先企业代表,就职业、企业、方针的转型与立异打开深度研讨。以下是____教授,邓志东在本次论坛上的讲话:   

  清华大学教授 邓志东   十分高兴跟咱们同享。我来自于清华大学核算机系。同享的是“软件化与AI芯片助力智能轿车革新”。   首要想同享三个方面的内容:1)全电化、软件化与网联化是传统车企转型晋级的要害;2)AI芯片助力智能轿车的环境感知与自主导航;3)加快开展智能轿车中心零部件与5G云边端AI根底设施。   从L0到L4,从ADAS到低速的MaaS再到RoboTaxi,咱们看到智能轿车正在发作一些底子性的革新。   一、全电化、软件化与网联化是传统车企转型晋级的要害   首要,面临跨界企业,不论是互联网企业仍是ICT企业,关于智能网联轿车研制的快速推进,传统车企、新造车实力和Tier1等,需求愈加发力于信息化轿车渠道的研制,包含开放线控,推进轿车渠道的全电化、数字化开展,推进执行组织冗余,霸占OTA(空中下载),特别是施行云-边-车一体化渠道的建造,还有便是完结软件界说轿车或轿车软件化的要害技能,最终使咱们的传统轿车走向智能化、同享化。   能够说,轿车职业的全电化正在成为一股不行阻挠的潮流。例如,特斯拉Model 3在2018年成为北美豪华型轿车里边的出售冠军,它的出售总量乃至超过了宝马从2系、3系、4系到5系总和的168%,特斯拉自身已成为市值排名全美第三且最具价值的新车企,超过了许多百年老店的传统车企。又如,特斯拉2019年1月7日在上海临港开工建造,一直到本年1月7日由马斯克将Model 3量产车正式交付到用户手中,仅用了一年的时刻,这彻底推翻了传统车企的思想定势,以不到30万元的价格,带来了一种势不行阻的全电化潮流。要知道,全电化其实是完结数字化的捷径。   我国电动轿车的开展不能靠退补,要靠中心技能的立异,假如性价比好,就好像苹果手机初期相同,或许是求过于供,底子不必忧虑出售的问题。咱们经过引进相似于特斯拉这样的国际一流新动力轿车企业,发生“鲶鱼效应”,相似于最初苹果手机强势进入我国市场后,咱们现在反而发生了像华为、小米、oppo、vivo这样的自主手机品牌,如此经过市场竞赛来优化或许强壮我国电动轿车工业链,这可从底子上脱节传统燃油车既有的国际技能壁垒,助力我国轿车的跨越式开展。   从软件化、OTA的视点来讲,具有OTA软件化的智能轿车从底子上推翻了传统功用轿车产品的迭代途径和换代周期。比方说咱们看到上一年特斯拉的Model 3在一年之内就进行了10次OTA更新,增加了全新的功用,或许进行了原有功用的晋级优化。在确保安全的条件下,具有OTA装备的软件化的智能轿车能够轻松地进行,比方说晋级百公里加快时刻和刹车间隔。传统轿车渠道要进行这种晋级至少需求3-5年。根本上是5年今后的事,悉数换一个新渠道才有或许把百公里加快时刻和刹车间隔进行相似的晋级。可是有了OTA、有了软件界说晋级今后,这一切能够在一年之内进行10次的更新或许功用迭代。   再谈一下网联化和智能化的开展。咱们知道信息化,包含数字化和网联化两个方面,是完结智能化的根底和条件。而咱们以为轿车的智能化是一种牵引、是一种方针。咱们能够看到智能轿车、无人驾驭单车、才智路途、车路协同这些许多的使用场景,一方面临人工智能、对智能化程度的要求是越来越高,可是另一方面也受限于移动终端自身对低本钱的束缚,特别是由此造成了对核算、存储、供电资源的束缚,这就对5G环境下的云边端作为AI根底设施的智能网联轿车工业提出了火急的需求。如此经过5G支撑下的边际核算来处理这样一个对立,即既要求智能轿车满意低本钱,一起又要求它具有更高的智能化水平、更强的人工智能才能,就能够经过5G这种高带宽、低时延、大衔接数的移动通讯技能,把人工智能的揣度才能等放在边际侧上进行,并进一步构建和布置加强版的云-边-端人工智能根底设施。   二、AI芯片助力智能轿车的环境感知与自主导航   AI芯片首要触及深度学习模型的离线练习、云-边-端的在线揣度使用。新一轮人工智能的开展在很大程度上依赖于“核算暴力”和“数据暴力”。AI芯片首要包含通用人工智能芯片,要求的算力很高,归于高端的AI芯片,首要用于离线练习,但价格昂扬,功耗很大。其次是专用人工智能芯片,比方依据ASIC或FPGA的AI芯片,包含异构交融的深度神经网络芯片。在这个赛道,现在有许多巨子都在做这个工作,比方英特尔、谷歌、亚马逊等,我国在方面也能够说是处理了0到1的问题。这与PC年代、移动互联网年代都不同。在人工智能年代,咱们已有我国自己的人工智能芯片,比方华为的昇腾910,还有地平线等等。   除了传统AI加快芯片以外还有类脑AI芯片。类脑芯片包含依据传统CMOS工艺的AI芯片和依据新式忆阻器材的AI芯片。AI芯片的开展催生了新一代人工智能,而人工智能的复兴又反过来推进了AI芯片的昌盛。特别指出的是,咱们现在又面临着一个十分有出路的新的商业时机,那便是5G。2019年,5G能够说是正式进入了商业元年。5G加上人工智能或许说是5G乘上人工智能,正在催生自动驾驭边际核算的开展。咱们能够经过加快人工智能芯片在“云边端”的一体化布置,构建一个愈加强壮的由人工智能全面赋能的自动驾驭根底设施。边际渠道这边经过互联网衔接云,别的一边则经过5G衔接移动终端或智能轿车,并且在云、边、端上都有人工智能芯片赋能。特别是,私有或公有的边际核算能够使智能轿车在依然保有部分自主才能的一起,在某种含义上可被视为一个传感器阵列与执行组织,它的许多AI揣度才能都能够放在边际服务器上。实践便是依据高功用边际服务器供给一个依据多5G基站的公共的实时智能服务。   人工智能芯片的开展,还将带来对传统轿车核算渠道系统结构的革新。传统轿车上有许多的ECU,一个比较高端的轿车上或许有100多个ECU,乃至高达200多个ECU,这是前史遗留下来的问题。现在要开展新的智能轿车,就能够在全新的智能轿车渠道上,从头规划一个全新的核算系统架构,一个具有中心域操控器的核算系统架构,这便是对传统轿车工业的推翻性革新,也能够据此打破国际Tier1巨子这些独占企业的技能壁垒。   智能轿车的AI芯片和域操控器,已有许多巨子企业卷进,竞赛已达白炽化。车规量产的智能轿车AI芯片、传感器芯片、域操控器的竞赛十分剧烈,它的含义乃至已上升到未来芯片工业的从头洗牌。英特尔、英伟达、高通这些传统芯片巨子都混战其间,更多巨子或许草创企业也闯入这个细分赛道。比方谷歌有TPU,华为有海思、有昇腾910,特斯拉也推出了最新的FSD芯片。特斯拉的Hardware 3.0能够做到144T的算力,具有多重冗余,能够支撑L2+的自动驾驭。高通最近说要推出面向L4+的AI加快芯片,能够供给高达700T的算力。AI算力和L2、L3、L4的环境感知才能是正强相关的。一般说来,要做到L4的水平,所需的人工智能芯片也要到达适当的水平,比方说700T?现在AI自动驾驭芯片已有许多系列,例如英特尔-Mobileye的EyeQ系列,英伟达的Drive PX系列,谷歌的TPU系列,还有华为海思的昇腾芯片等。AI算力对自动驾驭的开展十分重要。   AI芯片全面赋能的“云边端”一体化布置,必将助力智能轿车的环境感知与自主导航才能。不论是以摄像头为主导的特斯拉或Mobileye智能轿车感知处理方案,仍是谷歌Waymo以激光雷达为主导的感知处理方案,其实都归于核算机视觉的问题,因而都能够用人工智能来进行赋能。特别能够用“云边端”或“云管端”一体化布置的、愈加强壮的人工智能根底设施来为它赋能,并据此带来更强的环境感知、自主导航、信息交融,还有愈加自主的行为决议计划与途径规划才能。新一代人工智能办法,比传统的核算机视觉与形式识别办法,确确实实带来了功用上的大幅度进步,变得可谓根本可用。这方面假如有AI全面赋能的5G“云边端”自动驾驭根底设施的强壮支撑,就会加快智能轿车与自动驾驭的商业化落地进程。   能够说,视觉人工智能已成为智能轿车与自动驾驭的一个根底性的技能。此外,从ADAS到RoboTaxi,其实它仍是一个相似于手机的产品,无疑需求进行笔直整合。事实上,它不只需求“算法+硬件+软件”的笔直整合,并且还要考虑产品的低本钱,还要考虑产品的肯定安全性和可靠性。需求特别指出的是,对大数据人工智能的自动驾驭使用而言,这自身仍是一个长尾的使用场景。这里是它在环境感知方面的使用。应该说自2014年以来,依据深度学习的语义级的图画切割获得了打破性的开展,其间包含路途感知或可行进路面的切割。此外还有依据视觉深度学习的障碍物检测,包含机动车、非机动车和行人的检测。这些都比传统的核算机视觉办法或形式识别办法好了许多。可是条件条件是需求大数据、大核算才能的驱动。别的便是使用人工智能的行为目的猜测,由于轿车驾驭在某种含义上便是一种猜测,特别是对交通参与者的行为猜测,还有便是对其运动参数的估量。其他便是做依据人工智能的自主导航和多模态信息交融等。   三、加快开展智能轿车中心零部件与AI根底设施   加快开展智能轿车的中心零部件,特别是工业上游的要害零部件,比方车规级的激光雷达以及所谓的多模态感知传感器交融模组。全固态的车规量产的激光雷达现已成为智能轿车商业化落地使用的晴雨表,现已成为智能轿车感知设备的首要工业方针。未来的技能开展趋势便是面向五颜六色激光点云的多模态传感器交融模组。我觉得咱们应该在先进传感器方面发力。假如这方面获得打破的话,会大大下降自动驾驭轿车工业化落地的难度,是一件事半功倍的工作。总归,第三代纯固态激光雷达简单做到车规、便利量产,也简单做到批量低本钱。现在现已问世了许多激光雷达产品,乃至是车规等级的量产产品,例如法雷奥和IBEO的ScaLa激光雷达。   这个要害赛道能够说是龙头企业、草创企业都混战其间,都力求占有智能轿车工业链或许价值链的制高点。例如,除老牌的美国Velodyne公司、Quanergy公司、德国SICK公司、IBEO公司等之外,还有草创的美国Triluminar公司、 Luminar公司,加拿大LeddarTech公司,以色列Innoviz公司等,以及我国的草创企业,如速腾聚创、禾赛科技、北科天绘、镭神智能、思岚科技、北醒光子、海达数云等等,都在做第二代,乃至是第三代的全固态激光雷达。特别是,现在大疆、华为、英特尔等巨子也已杀入激光雷达这么一个细分的赛道。可是在毫米波雷达的产品迭代方面,国内外的间隔比较大,咱们需求奋勇赶上,以赶快完结国产代替。   推进5G“云边端”AI根底设施的建造。咱们在这方面是大有可为的。在未来两三年,包含我国在内的许多国家,有或许超前完结5G的大规模商业化布置,并且咱们我国能够说是走在国际的前列,特别是在商业化布置方面。所以咱们有条件来施行5G支撑下的云边端人工智能根底设施建造,来加快智能轿车与自动驾驭工业的落地。先进自动驾驭根底设施的建造,也包含加快建造专用的车道或才智的路途,推进自动驾驭从单车智能走向人-车-路的智能协同。经过人工智能、使用5G加持的边际核算及其“云边端”,进一步赋能智能驾驭工业的落地。前面已重复指出,在AI全面赋能的5G“云边端”根底设施的强壮支撑下,可望在下降智能轿车移动终端本钱的一起,经过“云边端”一体化的布置,赋予智能轿车更强壮的人工智能才能,我觉得这个十分重要。咱们国家在根底设施的建造上具有显着的优势,能够经过发挥这方面的优势,助力我国智能轿车的革新式开展。   结语   榜首,轿车职业的全电化已成为一股不行阻挠的潮流,从功用轿车到数字化轿车,这个进程特别像咱们的手机从诺基亚、摩托罗拉这样的功用手机,演变到苹果之类的智能手机。特别地,数字轿车是传统车企破局的要害,传统车企一定要去做轿车的数字化。与此一起,由特斯拉带来的OTA,完结了智能轿车的软件化,能够经过软件界说功用或许进行功用的优化晋级。例如,在一年之内能够进行10次的功用晋级,包含百公里加快时刻与刹车间隔等,都能够依据OTA进行功用优化晋级,这就从底子上推翻了传统功用轿车产品的迭代途径和换代周期。咱们说包含数字化和网联化的信息化,是完结智能化的根底和条件,其间全电化、软件化又是传统车企转型晋级的要害。   第二,5G×AI催生自动驾驭边际核算的开展,因而应加快AI芯片在“云边端”的一体化布置。智能轿车的车规级AI芯片及中心域操控器,将推进传统轿车的涣散式递阶核算系统架构,向开展具有强壮中心域操控器系统架构的推翻式革新,这也是咱们完结跨越式开展或许弯道超车的时机。咱们再去做ECU,再去跟像博世这样的Tier1巨子竞赛,或许没有多大的时机。可是咱们能够在新的智能轿车渠道上,去规划与研制这种依据强壮中心域操控器的新的系统架构。此外,AI芯片加持的“云边端”一体化布置的根底设施,可望大幅度地进步智能轿车的环境感知与自主导航才能,一起还能够操控移动终端或智能轿车的本钱。   第三,车规量产的全固态激光雷达现已成为智能轿车商业化落地的晴雨表,但毫米波雷达国内外间隔比较大,需求奋勇赶上。加快开展智能轿车上游中心零部件工业与5G支撑下的云边端AI根底设施,必将有力地推进我国智能轿车的革新式开展。谢谢咱们!   敬请重视【盖世直播】我国电动轿车百人会论坛(2020)   https://m.gasgoo.com/news/topic/223   提示:本文依据讲话收拾,未经专家审阅,请勿转载。