Waymo揭开为其机器人轴提供动力的“大脑”的盖子

你的汽车后备箱里有什么？购物袋？备胎？跨接电缆？一台每秒能够执行千万亿次运算的高性能计算机怎么样？仅当您是 Waymo 时。 Waymo 首次透露了其机器人出租车后备箱中的重型计算“大脑”的关键细节，包括芯片架构、处理器规格和内部组件细节。今天在一篇博客文章中发布的详细信息还包括 Waymo 用于制造为其无人驾驶车队提供动力的计算机的硬件供应商列表。这是对无人驾驶技术领域世界领先企业的深入了解。 Waymo 目前在 10 多个城市运营约 4,000 辆汽车，每周进行约 500,000 次付费出行。该公司声称，与人类驾驶员相比，其技术显着减少了交通事故和伤害。虽然运行车辆的许多工作依赖于在云中运行的大量训练和模拟，但很大一部分也发生在车辆本身中。 Waymo 的机器人出租车配备了摄像头、激光雷达和雷达，可接收大量原始传感器数据流。这些数据经过人工智能处理，可以立即了解汽车周围发生的情况，并在几毫秒内将这些信息转化为安全驾驶命令。它的计算机安装在车辆后备箱中，其作用就像它的眼睛、耳朵和大脑一样，可以处理完整的 360 度视图并在没有任何人工支持的情况下做出瞬间决策。 Waymo 的计算需要安静地运行，同时又不能占用后备箱太多空间。图片：Waymo “自动驾驶计算系统可处理高度多样化的工作负载，”工程副总裁 Satish Jeyachandran 和计算负责人 Daniel Rosenband 在博客文章中写道。 “在 Waymo，我们正在设计一种最先进的系统，对于数据中心来说令人印象深刻，同时车载操作域和实时要求也更加复杂。” Jeyachandran 和 Rosenband 描述了指导其计算设计的三个核心原则：响应性、坚固性和冗余。堆栈需要能够尽快响应传感器数据并尽可能减少延迟。这需要大量的计算能力，Waymo 在过去 8 年里已经扩展了 20 倍。它还需要能够应对道路上的所有颠簸和裂缝，以及极端温度。它基本上需要能够并行运行两个系统，以防其中一个系统出现故障。高管们写道，这三项原则“不容谈判”。它还需要不占用整个后备箱。毕竟，要考虑乘客及其行李。而且它需要几乎安静地运行，以免影响骑手的体验。虽然 Waymo 自己构建计算堆栈，但它也依赖第三方供应商网络来提供它自己无法构建的组件。考虑到特斯拉首席执行官埃隆·马斯克 (Elon Musk) 认为这些系统存在固有缺陷，Waymo 解释其多传感器系统如何实时融合数据的努力尤其值得注意。马斯克称激光雷达是“拐杖”和“愚蠢的差事”，他认为摄像头、雷达和激光雷达之间的传感器融合会带来危险的“传感器争用”。他还认为，当不同的传感器数据不一致时，弄清楚应该信任哪个信号会产生致命的模糊性，而不是安全。但 Waymo 认为，正是其强大且冗余的系统使其能够大规模部署车辆。 “我们构建了一个[机器学习]主架构，以最小的延迟运行先进的神经网络，”高管们写道。 “为了管理编排、数据移动和日志记录等关键的非机器学习任务，同时最大限度地提高机器学习计算时间，我们将机器学习技术与最好的 CPU、GPU 和加速器相结合。结果是一个平衡的异构系统。” Waymo 的定制 5nm ASCI 可处理来自传感器的大量传入数据。图片：Waymo 在博文中，Waymo 介绍了其定制硅芯片，即 5 纳米 ASIC，旨在处理来自传感器的大量传入数据。该芯片不是将原始、混乱的数据直接发送到汽车的主脑，而是位于前线清理数据、组合传感器输入，并在信息传入时运行快速人工智能检查。该芯片的专用前端处理能力可提供 1,000 TOPS（每秒万亿次操作）。而且由于它是专为 Waymo 的自动驾驶操作而构建的，因此它可以完美地融入整个堆栈，有助于最大限度地缩短反应时间。考虑下面这个场景。 Waymo 的高管声称，其系统可以更快地“同时实时”处理来自 13 个高分辨率摄像头的高保真数据，以提供改进的低光感知。通过这种方式，它可以在黑暗中看到更多传统相机经常错过的东西（右图）（左图）。杰亚赫