想要高級(jí)別自動(dòng)駕駛落地，算力是一大制約因素。
隨著數(shù)據(jù)規(guī)模呈幾何級(jí)增長(zhǎng)，提升車載芯片算力是率先被使用的方案。不少自動(dòng)駕駛企業(yè)開(kāi)啟了在單車算力上加碼的軍備競(jìng)賽，重點(diǎn)部署GPU、FPGA等圖像處理器，比如全球自動(dòng)駕駛領(lǐng)頭羊谷歌Waymo最新無(wú)人車采用的就是英特爾的Xeon服務(wù)器芯片和Altera的FPGA芯片。強(qiáng)大的芯片組合可保證各模塊功能間互不影響，但發(fā)展進(jìn)程受限于芯片提供商的極限算力迭代速度。
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尋求云端遠(yuǎn)程算力補(bǔ)充成為業(yè)界下一步的思考方向。但遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延并不允許。汽車電子功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262指出，數(shù)據(jù)傳輸延遲和上游服務(wù)中斷是引起無(wú)人駕駛汽車安全隱患的重要因素。一組數(shù)據(jù)表明，一輛每天運(yùn)行8小時(shí)的自動(dòng)駕駛汽車將產(chǎn)生至少40TB數(shù)據(jù)，云端遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)至少需150-200毫秒以上，假設(shè)一輛車以120km/h行進(jìn)，100毫秒延遲就相當(dāng)于3.33米，約等于一輛普通轎車的車身長(zhǎng)度。就近部署的邊緣計(jì)算則能夠?qū)⒄麄€(gè)過(guò)程控制在更短的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延范圍內(nèi)，大幅降低因時(shí)延而導(dǎo)致的事故率。
細(xì)數(shù)當(dāng)前全國(guó)各地高級(jí)別自動(dòng)駕駛實(shí)踐情況，湖南衡陽(yáng)車路云一體化的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)數(shù)據(jù)從路側(cè)感知、云端上傳到下發(fā)的傳輸全鏈路延遲已壓縮至100毫秒，在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。據(jù)悉，這一超低時(shí)延自動(dòng)駕駛系統(tǒng)由蘑菇車聯(lián)打造。
成本降低90%
不僅如此，隨著原本由車端自動(dòng)駕駛芯片負(fù)責(zé)處理的高清3D地圖更新、實(shí)時(shí)交通路況推送、深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練和大數(shù)據(jù)分析等計(jì)算任務(wù)交由路側(cè)的邊緣云，還能進(jìn)一步減輕車端數(shù)據(jù)處理壓力和算力部署成本。要知道，隨著芯片算力需求的提升，對(duì)應(yīng)的采購(gòu)成本并不是線性增長(zhǎng)，而是幾何級(jí)攀升的。以近期公布車路協(xié)同自動(dòng)駕駛方案成本的蘑菇車聯(lián)為例，其在衡陽(yáng)落地的車路云一體化方案以車端感知、路側(cè)邊緣計(jì)算和中心云融合感知，有望將單車改造成本降低90%以上。
相較于遠(yuǎn)程中心云計(jì)算部署，邊緣計(jì)算還可以減少數(shù)據(jù)帶寬消耗、緩解流量壓力，降低配套通信成本。用恩智浦自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室主任Da vide Santo的解釋就是“在分布式架構(gòu)與中心式架構(gòu)之間的尋找最優(yōu)組合以降低成本”。未來(lái)邊緣計(jì)算或成自動(dòng)駕駛商業(yè)化之戰(zhàn)的必殺技。
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穩(wěn)定可靠
量產(chǎn)穩(wěn)定性和可靠性是將邊緣計(jì)算引入自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的另一考慮因素。目前國(guó)內(nèi)一些自動(dòng)駕駛企業(yè)采用臺(tái)灣Neousys Nuvo-6108GC工控機(jī)方案，以此提升單車算力。該方案使用插板式結(jié)構(gòu)，提高了芯片抗沖擊、抗振動(dòng)能力，但整體體積較大、功耗高、散熱難，在真實(shí)量產(chǎn)中會(huì)給高速運(yùn)行的自動(dòng)駕駛汽車造成安全隱患。而邊緣計(jì)算單元架設(shè)在運(yùn)行環(huán)境更為簡(jiǎn)單的路端，系統(tǒng)穩(wěn)定性更強(qiáng)。
更高的安全性是邊緣計(jì)算在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景應(yīng)用的另一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。分散在不同路口的邊緣計(jì)算單元提供了多層保護(hù)和冗余，即使較遠(yuǎn)距離的中心云端或某個(gè)單獨(dú)的邊緣計(jì)算單元出現(xiàn)電力故障、網(wǎng)絡(luò)故障甚至計(jì)算故障，其他邊緣計(jì)算單元和單車智能也將有效獨(dú)立運(yùn)行。此外每個(gè)路側(cè)邊緣計(jì)算服務(wù)器都擁有獨(dú)立網(wǎng)關(guān)，車端數(shù)據(jù)在邊緣側(cè)先行加密，提高了數(shù)據(jù)安全性和隱私保護(hù)能力。
還是以蘑菇車聯(lián)車路云一體化的自動(dòng)駕駛實(shí)踐為例，在衡陽(yáng)200公里的城市級(jí)開(kāi)放道路上，每隔不到300米就有一組路側(cè)邊緣計(jì)算系統(tǒng)，堪稱高密度覆蓋。更重要的是，邊緣分布式計(jì)算架構(gòu)使其不受中心云單一端口限制，在云端失效的情況下，車輛仍可借助邊緣計(jì)算動(dòng)態(tài)改變路線和供電網(wǎng)絡(luò)流量的能力，甚至可以做安全停車的決策。
圖片來(lái)源：蘑菇車聯(lián)
高級(jí)別自動(dòng)駕駛商業(yè)化正在變成一場(chǎng)算力和時(shí)效的競(jìng)賽。到2025年，自動(dòng)駕駛汽車和云端之間的數(shù)據(jù)傳輸量可能達(dá)到每月10EB，是目前的1萬(wàn)倍。利用邊緣計(jì)算讓自動(dòng)駕駛汽車在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)更為方便、快捷、安全是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的共同目標(biāo)，在傳輸時(shí)延、落地成本、數(shù)據(jù)安全和隱私方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的路側(cè)邊緣計(jì)算方案或解燃眉之急。
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