確保車輛智商在線　采埃孚采睿星ProAI

許暉

在剛剛過去的2021 年上海車展之上，采埃孚全球首發(fā)了新一代的ProAI產(chǎn)品，并賦予其首個(gè)中文名稱“采睿星”。正如采埃孚董事會(huì)成員柯皓哲博士（Dr.Holger Klein）在發(fā)布現(xiàn)場所說：“采睿星（ProAI）是目前世界上最具靈活性、可拓展性且功能最為強(qiáng)大的車載超級(jí)計(jì)算機(jī)。”不少讀者可能曾在咱們雜志的技術(shù)文章里，或多或少見過這個(gè)為了自動(dòng)駕駛而生的車載超級(jí)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，那本期可以具體了解到這套系統(tǒng)到底有多“Pro”，又具有多少“AI”。

ProAI所引爆的業(yè)界核彈

全球首發(fā)車載超級(jí)計(jì)算機(jī) “采睿星”（ProAI）

ProAI的出現(xiàn)為業(yè)界投下了一顆核彈“

時(shí)間倒流，ZF ProAI產(chǎn)品的首次出現(xiàn)可以回溯到2017年的CES展臺(tái)之上，由采埃孚采用英偉達(dá)芯片聯(lián)合打造開發(fā)的ProAI原型機(jī)，甫一面世即震動(dòng)了整個(gè)自動(dòng)駕駛相關(guān)業(yè)界。并不是說當(dāng)年的ProAI原型機(jī)性能有多么的彪悍，更多原因來自于，采埃孚認(rèn)為自動(dòng)駕駛技術(shù)將逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，具備標(biāo)準(zhǔn)接口的ProAI將能匹配不同的主機(jī)廠客戶。在達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)后，降本盈利也將得到保證。加之ProAI原型機(jī)的合作方，正是來自動(dòng)駕駛芯片帝國皇冠上的明珠企業(yè)英偉達(dá)。從2015年具有2Tops算力的英偉達(dá)Drive PX開始，歷經(jīng)8Tops算力的Drive PX2、具有30Tops算力的DriveXavier以及200Tops算力的DRIVE AGXOrin，僅5年時(shí)間英偉達(dá)讓自動(dòng)駕駛平臺(tái)的單芯算力提升了100倍。當(dāng)位居世界汽車零部件供應(yīng)商第二位的采埃孚，聯(lián)手長期霸占自動(dòng)駕駛芯片產(chǎn)業(yè)王座的英偉達(dá)，發(fā)出超前當(dāng)代的產(chǎn)品規(guī)劃時(shí)候，就如在當(dāng)年自動(dòng)駕駛技術(shù)看似依然遙遠(yuǎn)，各大車企仍淺嘗即止，供應(yīng)商們也搖擺不定的年代之中，投下了一顆不小的業(yè)界ProAI的出現(xiàn)為業(yè)界投下了一顆核彈“核彈”。

ProAI的大家族

算上本次上海車展所發(fā)布的采睿星（ProAI），采埃孚ProAI車載超級(jí)電腦系列已發(fā)布了多種不同型號(hào)的產(chǎn)品。值得留意的是，這些產(chǎn)品盡管具有Gen1、Gen2、Gen3等代數(shù)后綴，但不應(yīng)簡單將其視為迭代更替的產(chǎn)品，而更應(yīng)將其歸類為一個(gè)品類之下的家族產(chǎn)品。簡單舉一個(gè)例子大家可能更為明白， ProAI產(chǎn)品可以視為決定了電腦處理性能的處理器，譬如英特爾的I3、I5以及I7處理器，主頻不一樣、價(jià)格不一樣、所對(duì)應(yīng)的游戲或者工作軟件強(qiáng)度不一樣罷了。ProAI的不同代數(shù)對(duì)應(yīng)著不同適用的場景如L2+、L2-L4甚至更高。產(chǎn)品生命周期之中會(huì)并列共存，并幾乎可以涵蓋了目前自動(dòng)駕駛所需面對(duì)的所有應(yīng)用場景與案例。主機(jī)廠可依據(jù)自身所需達(dá)成的效果，自由選擇的不同算力型號(hào)，可謂豐儉由人。

ZF ProAI Gen1是2018年量產(chǎn)的首款產(chǎn)品，這款具有1Tops算力的低成本型號(hào)，可以搭載于所有滿足NCAP 2022 年標(biāo)準(zhǔn)的車輛上。Gen1雖然長得和原型機(jī)幾無二異，但該型號(hào)在發(fā)布時(shí)配備的并非英偉達(dá)芯片，而采用了Xilinx FPGA，且可以因應(yīng)要求搭載其他不同處理器芯片。業(yè)界普遍認(rèn)為之所以搭載FPGA，是因?yàn)镕PGA更適用于當(dāng)時(shí)普遍所需求的“傳感器融合”功能，更好地收集和融合處理來自于各種傳感器的信息。在2018年CES展期間，應(yīng)用了ProAI技術(shù)于百度自動(dòng)駕駛技術(shù)的盼盼用車原型車在硅谷百度研發(fā)中心亮相，展示了一番實(shí)力。

第一代采埃孚ProAI已經(jīng)可量產(chǎn)并實(shí)際裝車應(yīng)用

ZF ProAI Gen2分為具有10-15Tops算力的Small Xavier S與內(nèi)嵌英偉達(dá)芯片，具有20-25Tops算力的Standard Xavier兩種型號(hào)。所具備的計(jì)算能力分別對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)部分和高度自動(dòng)化的L2和L3級(jí)別自動(dòng)駕駛需求。ProAI Gen2低配型號(hào)模樣與Gen1類似，高配型號(hào)除了尺寸上明顯增加，其較Gen1的純鋁殼被動(dòng)散熱增加了液冷主動(dòng)散熱模式，從側(cè)面反映其性能提升，同時(shí)增加的大量傳感器接口，也代表了將會(huì)支持允許主機(jī)廠根據(jù)最終的應(yīng)用來自定義功能。

歷代ProAI產(chǎn)品

盼達(dá)用車成為首批ProAI系統(tǒng)的實(shí)際用戶

ProAI Gen 1從發(fā)布到量產(chǎn)僅半年時(shí)間

ProAI Gen2增加大量傳感器接口

同期揭示發(fā)布的還有ZF ProAI Gen3，這款產(chǎn)品首次革命性地提出了模塊化架構(gòu)。不同應(yīng)用場景需求之下，通過三塊可自由搭配組合各種芯片的集成式主板，為L4級(jí)別自動(dòng)駕駛提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力。通俗表達(dá)之下，就是Gen3成為電腦主板，而在上面可以放置不同的運(yùn)算核心，譬如英偉達(dá)、賽靈思甚至其他兼容芯片，芯片之間協(xié)同工作而并非排他存在。這在當(dāng)時(shí)特別令人側(cè)目，畢竟不少傳感器對(duì)于不同的芯片支持，還真的有所對(duì)應(yīng)，組合下來的整套系統(tǒng)滿負(fù)荷算力可達(dá)到驚人的90Tops。

ProAI Robo Think模塊化并能疊加并聯(lián)提升算力

ProAI Gen3亮點(diǎn)在可更換組合不同核心

見識(shí)過采埃孚的瘋狂行為，卻沒想到還能見識(shí)到更為瘋狂的想法，在接下來的一年時(shí)間，采埃孚再次選擇，不但首先表達(dá)出對(duì)于L3級(jí)別極其模糊定位的不看好，宣布放棄L3級(jí)別自動(dòng)駕駛研發(fā)，更同期發(fā)布了性能更為強(qiáng)大的系統(tǒng)，命名之中也已經(jīng)沒有了Gen4后綴，而改稱為ZF ProAI RoboThink。面對(duì)性能不斷提升的傳感器數(shù)據(jù)帶寬以及L4級(jí)別以上的實(shí)時(shí)峰值處理需求，ProAI RoboThink自帶圖像處理器，擁有逾150 teraOPS的計(jì)算能力（相當(dāng)于每秒150萬億次計(jì)算），且可模塊化疊加組合最多4個(gè)單元，實(shí)現(xiàn)約 600 teraOPS的總計(jì)算能力。這也難怪 ProAI 的強(qiáng)大性能與靈活性令英偉達(dá)（NVIDIA）在推出其嶄新的Level2+NVIDIA DRIVE AutoPilot時(shí)，將采埃孚作為其首選合作伙伴。

新一代采睿星（ProAI）

為什么需要采睿星（ProAI）

了解完P(guān)roAI 這個(gè)大家庭所有成員，不妨看看為什么需要采睿星（ProAI）？如開篇所說的，駕駛是一樣確定性極其不穩(wěn)定的操作項(xiàng)目，考究的是駕駛員所具備的五官協(xié)調(diào)性外加大腦的判斷能力。如果將自動(dòng)駕駛領(lǐng)域不可或缺的人工智能視為保證安全以及各種操作行為的判斷能力，那么采睿星可以視為支撐人工智能的物理大腦存在。畢竟對(duì)于自動(dòng)駕駛來說，人工智能絕對(duì)不是空中樓閣，更不是虛無縹緲的柏拉圖式存在。

當(dāng)宛如人類五官的各類傳感器，如毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)甚至內(nèi)部觀察系統(tǒng)以及聲音麥克風(fēng)等，在行駛期間紛紛匯集而來大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的時(shí)候。終歸需要如采睿星這般具有強(qiáng)大分析能力的人工大腦將其妥善處理并告訴車輛此刻應(yīng)該做出的反應(yīng)是什么。

話又說回來，當(dāng)今的人工智能盡管已經(jīng)取得長足進(jìn)步，可對(duì)于這花花世界而言，人工智能依然只能算襁褓之中的嬰兒。對(duì)于公開道路上行駛所涉及一切實(shí)時(shí)變換的隨機(jī)情況，最好的方式不是通過填鴨式教育（預(yù)編程設(shè)定）去固化它的思維，而更應(yīng)該不斷地陪它玩耍不同的游戲（訓(xùn)練學(xué)習(xí)），不斷去開發(fā)訓(xùn)練其大腦（采睿星），讓AI真正去學(xué)習(xí)、去解讀，成長起做出自我應(yīng)對(duì)的判斷能力。現(xiàn)在的視覺系統(tǒng)，不正是通過深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在不斷玩掃雷游戲么？現(xiàn)代車輛上搭載的軟件功能日益增多。軟件把各傳感器獲取的信息與智能執(zhí)行器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)駕駛員輔助系統(tǒng)等強(qiáng)大功能，從而提供更高的舒適性、安全性和電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程。而智能化軟件算法，或者稱之為人工智能是使之成為現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵。在未來的電子電氣架構(gòu)中，運(yùn)算能力和核心軟件功能將集中于幾個(gè)域或區(qū)域控制器。采睿星就是這其中的一個(gè)。

采睿星將會(huì)是AI訓(xùn)練的最強(qiáng)大腦

模塊化層疊可讓ProAI性能爆表

采睿星可接入比上一代ProAI更多的傳感器與執(zhí)行器

采睿星（ProAI）小尺寸下通配各種冷卻方式

采睿星（ProAI）的強(qiáng)大之處

采睿星（ProAI）的強(qiáng)大體現(xiàn)在方方面面，首先體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化以及可擴(kuò)展性上。其延續(xù)了RoboThink 的模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)特定應(yīng)用場景及其所需計(jì)算能力，匹配不同制造商提供的片上系統(tǒng)（SoC）變體。從首代制定出并堅(jiān)持至今標(biāo)準(zhǔn)連接器，與市場上所有常用插頭兼容，方便所有客戶在匹配時(shí)候的通用性。除了采埃孚的自有解決方案，采睿星還提供極大的軟件靈活性，可運(yùn)行來自主機(jī)廠或第三方開發(fā)商提供的程序和操作系統(tǒng)。

另一個(gè)強(qiáng)大體現(xiàn)在性能。當(dāng)你處理完一個(gè)Word文檔之后，想來一盤全幀率滿效果的3A 游戲大作，發(fā)現(xiàn)機(jī)子跑不起來會(huì)十分尷尬，所以估計(jì)不會(huì)有人嫌棄自己的電腦性能過于強(qiáng)大。采睿星（ProAI）似乎看透了這一點(diǎn)，本代產(chǎn)品可根據(jù)L2到L5不同級(jí)別應(yīng)用場景及對(duì)應(yīng)運(yùn)算需求，實(shí)現(xiàn)從20 TOPS到1000 TOPS的運(yùn)算能力。每個(gè)單元的運(yùn)算能力高達(dá)250 TOPS。這比上一代產(chǎn)品ZF ProAIRoboThink高出66%。性能的提升不代表能耗就必然提升。平均3Tops/瓦的能耗比上代降低了70%。即便如此，對(duì)于滿負(fù)荷功耗隨之而來的散熱問題也早被考慮在內(nèi)。主動(dòng)風(fēng)冷、被動(dòng)風(fēng)冷和水冷，三種可選冷卻方式工作居然能被設(shè)計(jì)成安裝尺寸完全相同。這讓殼體僅為240×138×49mm 的采睿星，相比以往型號(hào)明顯更為緊湊輕便，因此在安裝選擇方面更加靈活自由。實(shí)話說，第一眼看到的時(shí)候，還真有一點(diǎn)高端顯卡的既視感。

特別值得一提的是，作為一款車載產(chǎn)品，內(nèi)部搭載的高科技設(shè)備必須保證在嚴(yán)苛環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。可靠性層面也涉及到來自于網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能，所以采睿星還提供ASIL-D級(jí)別計(jì)算性能，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)威脅具備最新防護(hù)措施，等同于買電腦附贈(zèng)了防火墻功能。

結(jié)語：

十五年前，如果有人問時(shí)任IT記者的我最想擁什么，估計(jì)大家得到的答案可能會(huì)是一臺(tái)屬于個(gè)人的超級(jí)計(jì)算機(jī);十五年后，倘若再有人問已身為汽車記者的我，最想擁有的東西會(huì)是什么？可能答案會(huì)是采睿星，也就是那臺(tái)采埃孚集團(tuán)剛在上海車展所發(fā)布的下一代車載超級(jí)電腦ProAI，因?yàn)槲乙恢被孟胫蘸蟮闹悄苘囕v是我自己親手組裝的，而我要確保這臺(tái)車的“智商時(shí)刻在線”！