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邁向全自動

自動駕駛車正從未來夢想變成現代現實,隨著技術成熟,個人和公共運輸將永遠改變。最終,無人駕駛車將完全取代人類駕駛者,讓駕駛者睏倦、駕駛能力減損和分心的危險從道路上消失。2017 年,美國有將近 40,000 人死於交通事故,據國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 統計,約有 90%的事故是人為疏失所造成。但這項的技術背後是什麼?無人駕駛車為什麼較安全?要如何實現在不必看路的情況下通勤上班的未來?

人工智慧驅動自動駕駛車

要讓汽車具有自主性,汽車必須持續瞭解周遭環境—首先感知(識別和分類資訊),然後透過車輛的自主/電腦控制根據資訊採取行動。自動駕駛車需要安全、可靠且反應迅速的解決方案,這些解決方案必須能夠根據對駕駛環境的詳細瞭解在瞬間做出決定。瞭解駕駛環境必須透過車上的各種感測器擷取大量資料,然後由車輛的自動駕駛電腦系統加以處理。

為了讓車輛真正能夠在不需要使用者控制的情況下駕駛,人工智慧 (AI) 網路必須先經過大量訓練,以瞭解如何觀看、瞭解所看到的內容,並在任何想像得到的交通情況下做出正確的決定。自動駕駛車的運算效能與一些幾年前才剛問世的最高效能平台相當。

自動駕駛車所包含的程式碼行數預計將超過到目前為止創造的任何其他軟體平台。到 2020 年,典型車輛預計將包含超過 3 億行程式碼以及超過 1 TB(兆位元組)的儲存空間,並且需要超過每秒 1 TB 的頻寬才能支援自動駕駛平台所需的運算效能。

自動駕駛車的 AI 系統需要連續不斷的資料和指令流,以便根據複雜的資料集即時做出決定。成功的自動駕駛車存在於現今的道路上,但這些早期車輛的成功是多天反覆駕駛相同路線的結果,車輛學習路線的每個細節並產生高解析度地圖,然後使用地圖做為自我導航系統的關鍵部分。

由於較不必辨識路線,因此自主電腦的注意力可以專注於路況、行人及其他潛在的即時危險。這種受限制的運作範圍稱為地理圍欄,並反映早期自動駕駛車在部署真正的無人駕駛車時所採用的方法。地理圍欄可以造就在有限路線上有效的解決方案,但在某一地區重度依賴地理圍欄的自動駕駛車不見得適用於其他地區。

記憶體,自動駕駛中的無名英雄

無論是與感測器融合處理、路徑規劃相關的記憶體子系統或是與黑盒子資料記錄器相關的儲存子系統,從固態硬碟 (SSD) 到 NAND 快閃記憶體、NOR 快閃記憶體以至低功率 DRAMGDDR6 等各種記憶體和儲存裝置都扮演著重要角色,讓我們更接近未來,屆時,我們可以回覆電子郵件、接聽 Skype 通話或觀看喜歡的節目,讓自動駕駛車經由最佳路線安全地將我們送達目的地。 在 Micron 嵌入式事業單位負責汽車系統架構的資深總監 Robert Bielby表示,以人工智慧為基礎的高效能電腦採用深度神經網路演算法,讓自動駕駛車能夠行駛得比人類駕駛車更好。 Bielby表示:「許多不同的感測器共同運作,24 小時以 360 度觀看整個環境,距離比人類更遠,精準度比人類更高。」「結合現今可以部署於汽車的極限運算效能,汽車能夠以在路上行駛得更好,比人類駕駛更安全。」 想像一下在繁忙的高速公路上踩煞車的情況。透過導入車輛對車輛及車輛對基礎設施(統稱為 V2X)通訊,此單一事件可以無線傳輸至領頭車後方的所有車輛,讓它們瞭解當下的情況並主動減速和煞車以避免事故。

高速記憶體是自動駕駛的重要元件

還記得 2017 年約有 90%的美國致命車禍是人為疏失所造成嗎?人類容易分心,而我們可以在面臨非預期危險時在瞬間做出決定。但電腦不會分心,並且能夠以比人類駕駛者更一致的方式和更快的速度做出反應。 當然,安全是自動駕駛車最重要的考量。對安全的重視不僅止於設計在硬體系統中的備援以避免錯誤決定,還包括相關的基礎設施,讓車輛能夠與彼此以及周圍環境通訊。這種具有 硬體備援的無線互連運算子系統受法律規範,旨在強制要求與自主程度直接相關的所需安全程度。 為了監督自動駕駛技術的開發和部署,NHSTA 制定了多個級別,區分人與電腦對車輛控制的控制量。分別是 0 級(無自動化)、1 級(駕駛輔助)、2 級(部分自動化,駕駛者必須操控方向盤)、3 級(有條件自動化,駕駛者可能必須隨時介入)、4 級(高自動化),最後是 5 級(全自動化)。目前市面上大多數的 ADAS 解決方案都有 2 級能力,其電腦硬體採用相對成熟且頻寬低的記憶體裝置。 隨著無人駕駛車的自主程度越來越高,從安全和性能的角度來看,記憶體技術的重要性將記憶體技術從汽車後座轉移到前座。在過去,個人電腦被視為記憶體技術的驅動力,而現在人們已意識到汽車業將成為未來記憶體技術的主要驅動力。現在,某些領先的自主平台已說明這一點。 Nvidia 最近發表的先進 Pegasus 運算平台是專為自動駕駛而開發,以業界最高效能尖端 DRAM 技術為基礎。Pegasus 平台的記憶體頻寬超過每秒 1 TB,以提供 5 級性能。

GDDR6 對於自動駕駛之未來的重要性

Micron 一直被視為汽車記憶體解決方案和顯示記憶體 GGDR5 和 GDDR6 的業界領導者。與 GDDR6 記憶體相關的頻寬讓更高的自主程度能夠以就汽車部署而言可行的足跡來實現。記憶體頻寬充足的的自主運算平台將能夠讓自動駕駛演算法持續進化和完善。Bielby 表示:「演算法將隨著時間而改進。」「但這些將被部署為軟體升級,與智慧型手機接收應用程式或作業系統定期更新的方式類似。」 自動駕駛車的持續進化涉及未來十年內具有不同能力的多個迭代。這需要謹慎管理人機互動,確保駕駛者清楚瞭解在任何特定時間的自主程度,以及「用手」和「用眼」操作的責任為何。 GDDR6 是一項基礎技術,提供必要的記憶體頻寬以驅動人工智慧運算引擎,讓自動駕駛車 能夠可靠地運作並根據 NHSTA 規定的業界安全標準確保安全。GDDR6 是目前效能最高的記憶體技術,能夠在與汽車相關的高溫和惡劣條件下運作。 AI 是實現自動駕駛所需的關鍵技術。以 AI 為基礎的自動駕駛車所需的極限運算效能需要創新的記憶體和儲存系統,以處理和儲存讓電腦像人類一樣做出決定所需的大量資料。隨著自動駕駛車對記憶體速度的需求提高,Micron 將憑著致力於汽車業超過 25 年的經驗繼續領先,提供致勝所需的性能。

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