據臺灣《工商時報》報道,全球IC設計龍頭博通公司與特斯拉共同開發(fā)的新款高效能運算(HPC)芯片,將以臺積電7nm先進制程投片,并首次采用了臺積電整合型扇出(InFO)系統(tǒng)單晶圓先進封裝技術(SoW),每片12英寸晶圓大約能夠切割出25顆芯片。該款晶片將于今年第四季度開始生產,初期投片約達2000片規(guī)模,預計明年第四季度進入全面量產階段。
同時,該報道指出,博通公司為特斯拉打造的HPC芯片,將成為未來特斯拉電動汽車的核心運算特殊應用晶片(ASIC),可用于控制與支援包括先進駕駛輔助系統(tǒng)、電動車動力傳動、車用娛樂系統(tǒng),以及車體電子元件等車用電子四大應用領域,并進一步支援自駕車所需的即時運算,從而實現真正意義上的“完全自動駕駛”目標。
對此,21ic家猜測,臺積電此次代工的ASIC芯片,應該就是Hardware 4.0版本!
ASIC芯片有望成為行業(yè)寵兒
談及ASIC芯片,可能很多人都會感到陌生。從定義上講,ASIC芯片是指應特定用戶要求或者特定電子系統(tǒng)的需要,而設計與制造出來的集成電路。
從現階段來看,自動駕駛領域的主流芯片主要包括CPU、GPU、FPGA、ASIC等。其中,GPU、CPU、FPGA都屬于通用型芯片;而ASIC則屬于專用型芯片。
為了讓大家更加直觀地了解這幾種芯片的特性,21ic家對其進行了簡單的梳理,具體如下:
◆ GPU:單指令、多數據處理,采用數量眾多的計算單元和超長的流水線,如同名字一樣,圖形處理器,GPU善于處理圖像領域的運算加速。但GPU無法單獨工作,必須由CPU進行控制調用才能工作。
◆ CPU:可單獨作用,處理復雜的邏輯運算和不同的數據類型。但是,當需要大量的處理類型統(tǒng)一的數據時,則可調用GPU進行并行計算。
◆ FPGA:與GPU相反,FPGA適用于多指令、單數據流的分析,因此常用于預測階段,比如云端。FPGA是用硬件實現軟件算法,因此在實現復雜算法方面具有一定的難度,缺點是價格比較高。
◆ ASIC:專用定制芯片,為實現特定要求而定制的芯片。與GPU、CPU、FPGA通用型芯片相比,ASIC的體積更小、重量更輕、功耗更低、可靠性更強、計算性能及效率更高。但缺點是開發(fā)周期較長、初期成本偏高。
鑒于上述對比,21ic家認為,近幾年隨著人工智能應用的快速崛起,人們對信息處理能力的要求越來越高。因此可以預見的是,異構計算會在今后的數據中心里占據更大的份額。未來,越來越多的車企將會更加傾向于選擇ASIC專用型芯片。
未來或將重新定義自動駕駛
介紹完ASIC芯片,我們再來聊一下自動駕駛技術。
在資本市場上,成立僅17年的特斯拉顛覆了一眾百年傳統(tǒng)車企,坐上全球市值第一的車企寶座,其憑借的就是自動駕駛技術。
從“買”芯片到“造”芯片,事實上特斯拉在自動駕駛領域已有多年的積累了——早在2014年就聯合Mobileye推出了第一代自動駕駛產品;2016年便開始組建由傳奇芯片設計師吉姆·凱勒(Jim Keller)領導的芯片架構師團隊,致力于開發(fā)自己的AI芯片,其目標是要設計一款功能強大、效率極高的自動駕駛芯片。
沉寂了三年后,特斯拉終于在2019年4月正式推出了該款芯片——Hardware 3.0,由此成為了全球首個可以研發(fā)芯片的整車企業(yè)。
據悉,這款Hardware 3.0芯片采用的是14nm制程工藝,代工方為韓國三星,盡管與上一代由英偉達硬件驅動的自動駕駛硬件相比,每秒幀數提高了21倍,但耗電量幾乎并沒有增加。當時,特斯拉CEO埃隆·馬斯克就曾公開表示,雖然Hardware 3.0將是革命性的,但特斯拉已經在開發(fā)下一代芯片了,希望它比這款芯片好3倍!
值得一提的是,在今年的世界人工智能大會開幕式上,馬斯克談道:“我們開發(fā)了特斯拉的專用芯片,該芯片搭載雙系統(tǒng)完全自動駕駛電腦,具有八位元和加速器用于點擊計算,人工智能包含很多點擊運算,如果你知道什么是點擊運算的話,就知道點擊運算量巨大意味著我們的電腦必須做很多點擊運算。事實上,幾個月前我們才審慎啟動了芯片第二套系統(tǒng),充分利用特斯拉完全自動駕駛系統(tǒng)可能還需要至少一年的時間。”
同時,他表示,特斯拉目前的研發(fā)進度非常接近5級自動駕駛技術,這意味著未來Model 3、Y、S、X能夠在駕駛員完全不用集中注意力的情況下進行自行駕駛。未來,特斯拉還會開發(fā)Dojo訓練系統(tǒng),能夠快速處理大量視頻數據,以改善人工智能系統(tǒng)的訓練……
盡管馬斯克的言論十分“誘人”,但特斯拉也曾因為自動駕駛安全事故頻發(fā)而被質疑虛假宣傳。
那么,問題來了:特斯拉“完全自動駕駛”真要實現了嗎?此次特斯拉攬來臺積電這位“造芯之王”,究竟能夠研發(fā)出怎樣的自動駕駛芯片?讓我們拭目以待吧!