（文章來(lái)源：BAO愛(ài)車(chē)工作室）

科技成果的達(dá)成往往不是一蹴而就，就像電腦游戲中的"科技樹(shù)"，需要一步一個(gè)腳印逐個(gè)達(dá)成，最終積累成一個(gè)里程碑式的結(jié)果。不過(guò)，往往促成意想不到大成就的，是研發(fā)過(guò)程中不經(jīng)意的一小步。例如汽車(chē)輪胎中的硫化橡膠，來(lái)源于帆布鞋的硫化大底，汽車(chē)風(fēng)擋用的不會(huì)碎片飛濺的鋼化玻璃則來(lái)源于防毒面具中眼部的夾層玻璃。而自動(dòng)駕駛的計(jì)算單元芯片，溯源于電腦顯卡的GPU。

GTC大會(huì)名字的全稱(chēng)是GPU Technology Conference，GPU技術(shù)大會(huì)，而GPU的全稱(chēng)是Graphics Processing Unit，也就是圖形處理單元的簡(jiǎn)寫(xiě)。CPU像一名非常能干的教授，單兵作戰(zhàn)能力很強(qiáng)， 給他任何難題他都能解決的很好。而GPU則是一群具備簡(jiǎn)單計(jì)算能力的學(xué)生，雖然單兵作戰(zhàn)能力不強(qiáng)，但是可以快速處理大量簡(jiǎn)單的工作。由于3D顯示技術(shù)的發(fā)展，電腦需要計(jì)算大量的像素內(nèi)容，雖然單個(gè)像素的計(jì)算并不復(fù)雜，但如果讓CPU挨個(gè)處理上百萬(wàn)個(gè)像素，一方面大材小用， 一方面也比較耗時(shí)，效率不高。教授處理有難度單任務(wù)的能力是碾壓學(xué)生的，但是對(duì)于沒(méi)那么復(fù)雜的任務(wù)，還是頂不住人多，這時(shí)，GPU的先天優(yōu)勢(shì)得以顯現(xiàn)。

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)GPU處理數(shù)量繁多簡(jiǎn)單任務(wù)的能力，不僅可以用于顯卡，也可用于具有極高的可預(yù)測(cè)性和大量相似的運(yùn)算以及高延遲、高吞吐的架構(gòu)運(yùn)算。例如自動(dòng)駕駛中涉及到的數(shù)據(jù)融合以及行為預(yù)測(cè)就是其中之一。進(jìn)而GPU成為了汽車(chē)自動(dòng)駕駛與車(chē)載信息娛樂(lè)領(lǐng)域核心的處理單元。

每次的GTC大會(huì)，都少不了重磅硬件的發(fā)布。全新一代專(zhuān)攻自動(dòng)駕駛的SoC芯片被命名為Orin，并在大會(huì)上正式發(fā)布。在這里先解釋一下SoC的含義。與純電動(dòng)汽車(chē)中State Of Charge（充電狀態(tài)）不同，這里的三個(gè)字母是System-on-a-Chip的縮寫(xiě)。可被翻譯為系統(tǒng)級(jí)芯片，或片上系統(tǒng)。如果說(shuō)中央處理器(CPU)是大腦,那么SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的復(fù)雜系統(tǒng)。

Orin平臺(tái)內(nèi)置的芯片由170 億個(gè)晶體管組成，由英偉達(dá)團(tuán)隊(duì)耗時(shí)四年打造。Orin SoC 集成了英偉達(dá)新一代GPU 架構(gòu)和Arm Hercules CPU 內(nèi)核以及全新深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)加速器，每秒可運(yùn)行200 萬(wàn)億次計(jì)算，幾乎是英偉達(dá)上一代Xavier 芯片性能的7 倍，Xavier每秒可運(yùn)行30萬(wàn)億次計(jì)算。這款芯片計(jì)劃于2022年開(kāi)始量產(chǎn)上市。

其實(shí)，早在2018 年CES展上，英偉達(dá)發(fā)布的全球首款自主機(jī)器處理器——NVIDIA DRIVE Xavier已是石破天驚。BAO愛(ài)車(chē)工作室在2015年，有幸參加了百度率先在國(guó)內(nèi)進(jìn)行的L4級(jí)自動(dòng)駕駛測(cè)試。當(dāng)時(shí)使用的試驗(yàn)車(chē)平臺(tái)基于寶馬3系GT改造而來(lái)。選擇3系GT的原因是其擁有一個(gè)超大的后備箱，由于計(jì)算系統(tǒng)使用的是多顆傳統(tǒng)服務(wù)器級(jí)CPU，導(dǎo)致體積過(guò)于龐大，只有這款車(chē)的后備箱可以勉強(qiáng)承載。但采用Xavier為核心的計(jì)算單元，大小僅如一塊顯卡，為車(chē)輛的布局節(jié)省了大量空間。后續(xù)德?tīng)柛５腖4級(jí)demo car以及即將于明年量產(chǎn)的小鵬P7都采用了Xavier為核心的系統(tǒng)，已克服了早期計(jì)算單元體積過(guò)的弊病。

但隨著自動(dòng)駕駛研究的不斷深入，整個(gè)業(yè)界對(duì)于自動(dòng)駕駛難度的認(rèn)知不斷更新。大量的特殊案例（Corner Case）涌現(xiàn)，使得傳感器的數(shù)量和數(shù)據(jù)計(jì)算量比此前業(yè)界的預(yù)估值大幅提升，這也就對(duì)單車(chē)的運(yùn)算能力有了更大的要求，再加上車(chē)內(nèi)智能化的快速發(fā)展，語(yǔ)音識(shí)別與車(chē)載智能助手的功能也在不斷完善，對(duì)車(chē)輛算力的要求也與日俱增。

為了應(yīng)對(duì)此需求，Orin應(yīng)運(yùn)而生，雖然體積未變，但計(jì)算能力已大幅提升。更為重要的是，在軟件的兼容性和安全性方面也有較大幅度改進(jìn)。在大會(huì)演講中黃仁勛表示，Orin的軟件系統(tǒng)向下兼容，此前的Xavier平臺(tái)研發(fā)成果都可在Orin平臺(tái)使用，其性能會(huì)得到增益。就好比購(gòu)買(mǎi)索尼的PS3游戲機(jī)，會(huì)兼容此前購(gòu)買(mǎi)的PS2游戲一樣，可謂開(kāi)發(fā)者節(jié)約大量的開(kāi)發(fā)成本。

在安全性問(wèn)題上，BAO愛(ài)車(chē)工作室對(duì)此專(zhuān)門(mén)提問(wèn)英偉達(dá)CEO黃仁勛，Orin的設(shè)計(jì)是否充分考慮了未來(lái)車(chē)企EEA架構(gòu)高度集成的設(shè)計(jì)需求，以及由此帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題。黃仁勛給出的回答是：三重機(jī)制保障安全。

第1， Orin支持虛擬機(jī)軟件隔離，即通過(guò)模擬器將應(yīng)用層與系統(tǒng)層隔離；第2， 所有程序訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存都是加密的；第3， Orin有一個(gè)足夠快的加密引擎，把所有寫(xiě)入內(nèi)存存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)都進(jìn)行加密。有私鑰和公鑰兩把密鑰，私鑰可保證自己使用的機(jī)器是統(tǒng)一的，即每一臺(tái)車(chē)都是獨(dú)一的。此外，私鑰的通信也是私下進(jìn)行的，可保障通信通道安全和計(jì)算機(jī)安全，防止被篡改。

黃仁勛告訴BAO愛(ài)車(chē)工作室："Orin的（安全）設(shè)計(jì)就像數(shù)據(jù)中心一樣，而不是簡(jiǎn)單的一個(gè)芯片。"

（責(zé)任編輯：fqj）