让人类交出方向盘：特斯拉FSD十三年的冒险、争议与进化

文 | 硅谷101 今年9月，特斯拉Cybercab正式在美国德州奥斯汀投入运营，这辆车没有方向盘，没有脚踏板，只有两个座位。马斯克说，这就是未来交通的样子。 今年5月中旬，Cybercab还处于测试阶段，没有向公众开放。经过数月的测试，这款车迈入了一个新的里程碑：截至9月22日，特斯拉在美国德州登记的Robotaxi车队总数已增加到476辆，其中67辆是Cybercab，其余409辆仍是配备方向盘的Model Y。 目前，特斯拉为Cybercab设置了安全机制，包括远程操作员介入、星链网络保障，以及乘客可以使用的一键紧急避险按钮。按下Emergency Stop，车辆会立即发出靠边停车请求，并自动接通Robotaxi专属客服。 但FSD的进步来得并不容易，十几年来，丑闻、诉讼和质疑始终伴随着它。供应商决裂、自研芯片、算法重写，硬件上线前还在推倒重来，团队内部甚至出现过瞒报与欺骗。另一边，软件团队一直抱怨算力不够、人员不足，却又在极致的成本控制中，被推向了极致的技术路线。 从供应商的“黑盒”走向自研芯片，一套需要30万行代码的系统精简到2000行，FSD究竟是怎样炼成的？硬件与软件的13年演进中，发生了哪些曲折？而当方向盘真的被拿掉，车队开始扩大规模，最难的问题又是什么？ ▍Mobileye的黑盒（Hardware 1.0） 2013年，已经成立了10年的特斯拉，开始决定做自动驾驶，而且最初希望合作的公司是谷歌。 但谷歌高精地图结合激光雷达的方案太贵，不符合马斯克的第一性原理。同时谷歌主张一步到位，直接做L4，而马斯克认为应该先推出L2，再迭代至L4，为此双方分道扬镳，也让自动驾驶界诞生了两条路线，并且争论至今。 可特斯拉当时的状态连生存都颇为艰难，更不用说自研，最现实的路径，就是先找个现成的供应商，于是他们选择了Mobileye。 2014年10月，特斯拉发布了Autopilot Hardware 1.0。全车的硬件非常基础：只有1个前置摄像头、1个前置毫米波雷达，外加12个超声波传感器。芯片是Mobileye的EyeQ3，500MHz频率、256MB的内存，放在如今肯定是不够看的。 Kerry刘向科 前特斯拉AI硬件开发高级经理 早期车规技术的局限性很大，这是一个不得不采用的方案，因为没有其他选择。 Kerry在特斯拉工作近12年，参与了能源、自动驾驶、机器人等多个项目，负责AI相关的硬件开发。他告诉硅谷101，FSD 13年的研发，中间有太多的曲折故事。 2015年，Autopilot软件正式上线。虽然只能实现车道保持、自适应巡航等基础功能，但对于当时的车主来说，这已经非常惊艳了。要知道，那时大部分车甚至都还没标配定速巡航。 车主们开始在网上分享体验：有人在车里吃汉堡，有人在副驾睡觉，把Autopilot当成了“无人驾驶”。马斯克不但没有制止，甚至鼓励这种狂热，而隐患，就此埋下。 2016年5月7日，佛罗里达州一辆Model S，撞上了正在左转的拖挂货车，车主当场身亡。事故发生的原因在于，辅助驾驶系统没有识别出货车。 此前Mobileye早就警告过马斯克，禁止驾驶员双手离开方向盘，但并没有被当回事，这次事故成了双方彻底谈崩的催化剂。 为什么只是“催化剂”呢？这里我们先来说说，特斯拉第一代Autopilot是怎么做的。 自动驾驶主要分为3个流程：感知、规划、执行。 特斯拉与Mobileye合作时，感知部分算法完全由Mobileye垄断，规划与控制由特斯拉自己主导。 Mobileye提供的是典型的“黑盒（Black Box）”模式，摄像头捕捉到画面后，直接输入到Mobileye的EyeQ3芯片中，计算结果后，再传递到规划层。 匿名 前自动驾驶资深从业者 这可能也是当时双方分裂的原因。因为双方强行定义了一个接口，而接口之下，Mobiley e的内容是黑盒，不提供给特斯拉。这非常阻碍特斯拉的开发，因为有时候你想跨越或更改这个接口，却没有控制权。 所以，真正让特斯拉和Mobileye分手的原因，是因为合作不畅。此后，特斯拉开始一手独揽算法部分，硬件系统也有了新的合作商，但市场却不买账了。 ▍临时救场的英伟达（Hardware 2.0） 2016年10月，距离事故仅5个月，特斯拉发布了Hardware 2.0。这次传感器从1个摄像头变成8个，芯片从Mobileye换成了Nvidia Drive PX2。别看摄像头数量变多了，但在当时的作用并不大。 匿名 前自动驾驶资深从业者 我认为8个摄像头可能是为未来准备的。如果未来想实现全自动驾驶，就不可能只有前向摄像头。但在当时，如果只是取代Mobileye的功能，未必需要动用这么多算力，去处理每个摄像头的信息。 不过很快，特斯拉内部发现Hardware 2.0存在缺陷，于是在发布10个月后，又推出了Hardware 2.5，这两者的核心区别就是冗余。 因为Hardware 2.0是特斯拉第一次用英伟达的方案，当时英伟达也并没有专门针对辅助驾驶做芯片，所以在结构上，就是一个SoC，再外挂一个GPU。 但问题是，马斯克当时已经在推全自动驾驶了，得考虑一个很现实的问题：万一芯片坏了怎么办？得需要有备用方案。所以到了2.5，特斯拉多加了一个GPU作为冗余，这就是特斯拉FSD双芯片架构的雏形。 与此同时，特斯拉也在6个月内，通过自研替代了Mobileye的算法部分，还新推出了FSD（Full Self-Driving，全自动驾驶），意味着和以前大不一样，但初期表现却没有预期中那样顺利。 匿名 前自动驾驶资深从业者 Mobileye已经迭代了很多年，即使技术相对落后，各方面也还是比较完善。一个新团队从0到1开始做，初期出现各种问题，我认为完全可以理解。 不过英伟达芯片也只是个过渡方案，接下来特斯拉FSD才真正开始发力。 ▍FSD芯片：18个月的奇迹 2019年4月，特斯拉发布了Hardware 3.0，用自研的AI3芯片，替换掉了英伟达芯片。其实采用自研芯片是迟早的事，早在与Mobileye合作时，特斯拉就开始布局这条路，我们先把时间拨回到2016年。 1月，马斯克挖来了芯片设计界的传奇人物，Jim Keller，他在AMD设计了K7、K8架构，在苹果设计了A4、A5芯片，又回到AMD研发了Zen架构，后来还去了英特尔。 2月，Peter Bannon也加入特斯拉，履历同样硬核：加入特斯拉前就有了近40年的计算系统设计经验，曾在苹果、英特尔、PA Semi等公司任职，领导了苹果A4到A9处理器的开发。 在这两名芯片大神的带领、以及三星团队的帮助下， 第一款FSD芯片AI3，只花了18个月就设计出来了 ，并在2017年12月首次流片成功，整个过程非常顺利。 Kerry刘向科 前特斯拉AI硬件开发高级经理 当时甚至第一次流片出来，这个芯片基本上就没有毛病了，最后只是做了少量修改，做了第二版后就开始量产，后面没有再改过了，所以Hardware 3算是一个非常成功的芯片。无论在英特尔、AMD，还是其他公司，处理器芯片能够一次流片做好的，都是凤毛麟角。很多芯片第一次流片后，甚至无法开机。而且当时特斯拉采用的14纳米制程，也相对成熟。 这款自研芯片的一大优势，就是性能强。相比