探知自动驾驶背后的技术

自动驾驶背后的技术到底是什么?为什么这项技术终将令人信任?本文将从人工智能与内存的角度深入分析我们如何拥抱全自动驾驶。

人工智能驱动自动驾驶汽车

一辆汽车要想实现自动驾驶，就必须不断了解它周围的环境——首先是感知(识别信息并进行分类)，然后通过汽车的自动/计算机控制系统根据信息采取行动。自动驾驶汽车需要安全、可靠、响应能力极强的解决方案，这些解决方案必须能够在对驾驶环境详细了解的情况下而瞬间做出决策。要想了解驾驶环境，就需要汽车上的无数传感器捕获大量数据，然后由汽车的自动驾驶计算机系统处理这些数据。

为了让汽车真正能够在没有人控制的情况下驾驶，人工智能网络必须首先进行大量训练，以便了解如何去看周围的东西、如何去理解看到的东西，并在任何可以想象到的交通状况下做出正确的决策。自动驾驶汽车的计算性能可以媲美几年前才出现的一些性能最高的平台。

自动驾驶汽车所包含的代码行数预计将超过迄今为止的任何其它软件平台。到2020年，一辆普通的汽车预计将包含超过3亿行代码，并将包含超过1TB的存储，需要超过每秒1TB的内存带宽来支持自动驾驶平台所需的计算性能。

自动驾驶汽车的人工智能系统需要连续、不中断的数据和指令流，以便根据复杂的数据集做出实时决策。现在，已经有成功的无人驾驶车辆上路了，然而这些早期汽车的成功是连续多日反复行驶相同路线的结果，它们学习每一条路线的细节并生成高分辨率的地图，将其作为自助导航系统的关键部分。

由于不太需要识别路线，自动驾驶汽车的计算机可以把注意力集中在交通、行人等潜在的实时危险上。这种通常受限的操作范围被称为“地理围栏”，反映了早期自动驾驶汽车所采用的方法。虽然地理围栏可以带来一个在受限路线上行之有效的解决方案，但在世界某个地方严重依赖地理围栏的一辆自动驾驶汽车在另一个地方可能就无法正常行驶了。

内存，自动驾驶中的无名英雄

无论是与传感器融合处理相关的内存子系统、路径规划，还是与黑匣子数据记录器相关的存储子系统，从固态硬盘(SSD)到NAND闪存，从NOR闪存到低功耗DRAM和GDDR6，各种内存和存储设备在让我们离未来梦想更近时起到了至关重要的作用——我们可以在车上回复电子邮件，接听Skype电话或观看最喜欢的节目。与此同时，我们的自动驾驶汽车可以通过最佳路线安全地把我们送达目的地。

人类驾驶员会疲劳或分心驾驶、响应能力较慢，优柔寡断，判断能力差，且会造成人为错误;自动驾驶汽车拥有360度视角，最大观察范围达200码，24/7全天候集中注意力，永远不会分心，且能更快、更准确做出响应，车对车通信也能让其它汽车保持安全驾驶。

“基于人工智能的高性能计算机采用深度神经网络算法，这使得自动驾驶汽车的驾驶能力优于人类。”

“各种不同的传感器协同运行，可以360度、24/7全天候、以更远距离、更高精度地观察整个环境，这是人类无法企及的。再加上当今汽车中可以部署的极高计算性能，你可以预见：自动驾驶汽车在行驶过程中可能比人类开车更安全。”

想象一下：一辆汽车在繁忙的高速公路上猛踩刹车。通过引入汽车与其它汽车和基础设施间的通信(统称V2X)，这个踩刹车的单一事件可以无线传输到所有前后车辆，让它们及时了解当前的情况，主动减速和刹车，从而避免事故的发生。

高速内存是自动驾驶的重要组成部分

2017年美国90%的致命交通事故是由人为失误造成。人类很容易分心，当面临意想不到的危险时，我们可以迅速做出决定。另一方面，电脑不会分心，而且相比人类驾驶员，它的反应更一致、更迅速。

自动驾驶汽车的安全性是最受关注的问题，这一点是完全可以理解的。对安全的关注远远超出了硬件系统中为避免错误决策而设计的冗余，其中还包括一个相关的基础设施，使车辆之间、车辆与周围环境进行通信。这个具有硬件冗余的无线互连计算子系统由立法机构监管，其目的是强制规定与自动级别直接相关的安全级别。

作为对自动驾驶技术开发和部署的监管措施，NHSTA已经制定了一系列级别，用来确定人和计算机对车辆的控制程度。该范围分为：0级(自动化)、一级(驾驶员辅助)、二级(部分自动化，驾驶员一只手需要放在方向盘上)，三级(有条件的自动化，驾驶员可能需要被随时接管)，四级(高自动化)以及最高的五级(完全自动化)。目前，大多数ADAS解决方案都是二级，并且是基于使用相对成熟和低带宽的内存设备的计算机硬件。

随着无人驾驶汽车达到越来越高的自动化水平，从安全和性能的角度来看，内存技术的重要性使其从汽车的后排座位转移到了前排座位。从历史角度来看，个人电脑被认为是内存技术的驱动因素，而现在，汽车工业将成为未来内存技术的主要驱动因素。如今，一些领先的自动平台已经证明了这一点。

英伟达最近发布的最先进的Pegasus计算平台就是专为自动驾驶而开发的，它基于业界性能最高的尖端DRAM技术。总的来说，Pegasus平台提供超过每秒1TB的内存带宽，以支持五级自动驾驶性能。

GDDR6在未来自动驾驶中的重要性

美光一直是汽车内存解决方案、图形内存GDDR5和GDDR6领域公认的领导厂商。与GDDR6内存相关的带宽能够在实际内存占用中实现更高级别的自主水平，可以部署在汽车中。一个拥有丰富内存带宽的自主计算平台将能够支持自动驾驶算法的不断发展和改进。

“随着时间的推移，你会看到算法有所改进。但这些将作为软件升级来部署，类似智能手机定期接收应用或操作系统更新的方式。”

自动驾驶汽车的持续发展意味着未来10年，各种能力将多次迭代。这就需要对人机互动进行细致的管理，确保司机清楚地了解在特定的时间可使用哪种程度的自动驾驶，以及“亲自驾驶”和“密切关注”操作的职责是什么。

GDDR6是一项基础技术，它提供了驱动人工智能计算引擎的基本内存带宽，从而支持自动驾驶汽车负责任地采取行动，并确保其安全性符合NHSTA规定的行业安全标准。GDDR6是目前市面上性能最高的内存技术，能够在与汽车相关的高温和恶劣条件下运行。