“種一棵樹，最好的時(shí)間是十年前，其次是現(xiàn)在。”

特斯拉于去年3月份發(fā)布了基于Intel Atom（Apollo Lake）芯片的新版本多媒體控制器MCU2（MCU, Media Controller Unit），今年4月份發(fā)布了其自研SOC（System On Chip）的Autopilot硬件HW3（FSD，F(xiàn)ull Self Driving）以支持將來實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛所需要的算力。多媒體控制器MCU與Autopilot ECU共同構(gòu)成了特斯拉的大腦，最新版本的兩個(gè)硬件開始在今年4月份下旬生產(chǎn)的Model 3和5月下旬生產(chǎn)的Model S/X中使用。

如上圖，其中上層的板子為媒體控制器，使用Intel Atom E3950的4核2.0Ghz的x86架構(gòu)處理器，運(yùn)行特斯拉基于Linux開發(fā)的操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)中控大屏的信息娛樂功能（特斯拉尚未根據(jù)GPL開源協(xié)議將Model 3該部分Linux修改代碼開源）。

下層的板子為Autopilot ECU，HW3版本由兩個(gè)特斯拉自研發(fā)的FSD芯片組成，兩個(gè)SOC由兩組獨(dú)立電源分別供電，共享所有攝像頭輸入超聲波雷達(dá)等傳感器數(shù)據(jù)，并行計(jì)算，相互校驗(yàn)互為安全冗余。

FSD芯片采用三星的14nm技術(shù)制造，如下圖，一個(gè)SOC中集成了：3個(gè)4核（共12核）ARM Cotex-A72架構(gòu)的2.2GHz的CPU，一個(gè)1GHz的GPU，兩個(gè)2GHz的NNP（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器）。每個(gè)NNP有個(gè)96*96個(gè)MAC的矩陣，32MB SRAM，每個(gè)NNP的處理能力是 96*96*2(OPs)*2(GHz)=36.864TOPS，則單個(gè)芯片為72 TOPS，包含兩個(gè)芯片的Autopilot ECU為144TOPS。

特斯拉分析，應(yīng)用一個(gè)典型的使用CNN 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視覺感知算法，其中99%以上的計(jì)算操作為加法與乘法運(yùn)算（如下圖）。NPU通過提供特定矩陣運(yùn)算硬件加速指令（DMA讀寫，卷積/反卷積，點(diǎn)乘等）并將模型加載進(jìn)NPU的SRAM，可以較大的優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用，達(dá)到原先使用通用的GPU處理器運(yùn)算速度的21倍（在解決特定問題上）。

回顧過去8年，特斯拉在智能化的左腦右腦上都進(jìn)行了多次迭代（如下圖）。可以看出，特斯拉在MCU媒體控制器上的投入相對(duì)于Autopilot ECU會(huì)少一些，與第一版硬件時(shí)隔近6年，在NVIDIA放棄了面向智能駕駛艙的Drive CX平臺(tái)后轉(zhuǎn)向使用Intel的解決方案。而在Autopilot ECU方面則顯得非常激進(jìn)：從最初的感知由Mobileye EyeQ3負(fù)責(zé)僅實(shí)現(xiàn)基于規(guī)則的簡單控制，進(jìn)化到自研實(shí)現(xiàn)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的Autopilot軟件，再到應(yīng)用芯片級(jí)別的硬件優(yōu)化以及將來規(guī)劃的全自動(dòng)駕駛。

在操作系統(tǒng)層面上，娛樂域應(yīng)用適合采用多任務(wù)分時(shí)系統(tǒng)（類同手機(jī)和PC上的IOS，安卓，windows等操作系統(tǒng)），自動(dòng)駕駛領(lǐng)域功能適合采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（類比戰(zhàn)斗機(jī)的控制系統(tǒng)），不同領(lǐng)域的問題需要針對(duì)其特點(diǎn)優(yōu)化解決。娛樂域的操作系統(tǒng)方面，特斯拉2012年在車載Android尚未發(fā)展的時(shí)期選擇了Linux路線無可厚非，而在當(dāng)前Android?Automotive發(fā)展迅猛，各家CP/SP廠商紛紛提供安卓車機(jī)版SDK或車機(jī)應(yīng)用可以快速集成的環(huán)境下，Android Automotive會(huì)是目前娛樂域操作系統(tǒng)的主流選擇。