特斯拉自造芯片意味着什么？

第 284 期

编者按：汽车将正式从一个机械产品变为一个电子产品，未来的汽车，特别是电动车，主要比拼自动驾驶能力。特斯拉为了降低成本、优化性能、降低功耗，推出了最新全自动驾驶芯片FSD。因为在一个新产业刚刚兴起时，产品还在不断摸索，快速迭代，产业链也没有成熟，不整体控制，做出来的东西很可能是垃圾。所以，特斯拉完全打破了传统车厂的做法，一竿子插到底，核心部件都自己做，从芯片到电池，高度垂直集成。

2019年4月21号，特斯拉召开了一次独特的投资者发布会：“特斯拉自动日”。极为详细地展示了过去三年特斯拉在自动驾驶方面的进展。身手矫健的可以到油管上看全部视频https://www.youtube.com/watch?v=Ucp0TTmvqOE ，信息量极大，技术细节惊人。

自动驾驶是我最感兴趣的领域，也是我在硅谷投资花最多时间的领域，没有之一。原因是这个技术的颠覆性，有可能把每年几万亿美元的世界汽车工业和出行产业炸个底朝天。关于这个领域我在最近刚刚出版的《暗知识》一书中有非常全面和详细的介绍，有兴趣的读者 扫这个二维码，参考我的书 。

特斯拉自造芯片意味着什么？和普通吃瓜群众有关系吗？当然有，只要你开车或未来会买车，就和你有关系，这是个里程碑性的信号，意味着：

1.汽车将正式从一个机械产品变为一个电子产品，核心能力不再是发动机，底盘和动力传输系统，而是芯片和软件。

2.未来的汽车，特别是电动车，主要比拼自动驾驶能力。电动车的机械部分很简单，进入壁垒不高，所以现在全国几百家电动车公司。但没有自动驾驶功能的电动车相当于前些年手机里的功能机，而有自动驾驶功能的车相当于智能手机。现在功能机再便宜都没人会买。

3.特斯拉选择了和苹果同样的策略：垂直集成，自己掌控一切以最大程度提升用户体验，所以特斯拉在电动车生态中的位置就是苹果iPhone在智能手机中的位置。其他大部分车厂将不会自己造芯片，而是使用英伟达（ Nvidia）等公司的芯片。至于能否出一个类似安卓这样的自动驾驶软件，有待观察，我判断很难（这个题目说起来话长，得专门写篇文章）。

这场发布会第一件事是公布特斯拉的最新全自动驾驶芯片FSD （Full Self-Driving, 全自动驾驶）。这张图是有两颗FSD芯片的自动驾驶线路板（特斯拉真不怕泄密，把这样最新设计完全公开）。负责设计这款芯片的设计师Pete Bannon是马斯克从苹果挖来的，当年负责iPhone5的芯片设计。这款芯片的计算能力是每秒72万亿次（没错，万亿），自动驾驶板子上有两颗FSD芯片，总共每秒144万亿次， 比特斯拉上款板子HW2.5快了20倍。FSD芯片比英伟达（Nvidia）专门为自动驾驶做的芯片Xavier快了2倍。英伟达当然不服，说Xavier是我们2016年的芯片，要比奏比我们最新的板子Pegasus, 上面有两颗Xavier, 两颗最新的TensorCore芯片，Pegasus板子每秒320万亿次。但这是拿英伟达4颗芯片的板子和特斯拉两颗芯片的板子比较，也不公平。

为什么特斯拉和英伟达打嘴仗？因为原来特斯拉是英伟达最重要的客户，两个公司老板也是朋友。从2016年10月以后特斯拉车里用的就是英伟达的Xavier。但现在特斯拉自己做芯片，把英伟达给踢了。为什么？主要是嫌贵。估计用了自己芯片特斯拉每辆车能节省出几百美元。对一辆汽车，能节省一美元都很重要。特斯拉Model 3虽说比Model S和Model X便宜了将近一半，但平均售价也在5万美元左右（美国售价），相当于一款宝马5系或者奔驰E系，对普通消费者还是太贵。特斯拉要把 Model 降到当初许诺的35000美元甚至更低，需要狠狠滴减成本. 按特斯拉出货量预估，未来几年可以达到每年100万辆车 （2019年出货20万辆，今年目标40万台），每台车节省500元每年就节省5亿美元成本，芯片研发费用就全部收回还有赚。除了节省成本，还有一个重要考量是优化性能。英伟达的芯片必须适用于不同的厂家和车型，并且要和原来的架构兼容。而特斯拉就是为自己设计一款芯片，目标单一，很容易优化。

特斯拉自己设计芯片还有一个动机是要把芯片的耗电降下来。这款FSD芯片的功耗大约70瓦，比原来少了一半。为什么要省电？因为不希望芯片和电脑部分的耗电明显降低电动车的行驶里程。目前特斯拉车的电池容量大多是60-70千瓦时，如果芯片的功耗70瓦， 每小时耗电占电池容量的1%。这对驾驶里程的影响可以忽略不计。

这张图是FSD芯片的布线图，占芯片最大面积的是两个卷积神经网络。关于卷积神经网络的工作原理，我的书《暗知识》里有通俗易懂的介绍，非技术人员都看得懂。在书的附录里有简洁的技术细节描述，非人工智能专业的技术人员都看得懂。这颗芯片的设计的原则就是为一根筋似的把神经网络做好。现在芯片耗电主要不是因为计算，主要是因为在计算过程中向内存搬运中间结果。这颗芯片的设计就是让数据从一波计算直接进入下一波计算，不要中间存储。即使要存储也尽量用静态存储器（SRAM）而不用动态存储器（DRAM），因为前者虽然贵，但省电上百倍。

特斯拉完全打破了传统车厂的做法，一竿子插到底，核心部件都自己做，从芯片到电池。高度垂直集成。这种情况往往发生在一个新产业刚刚兴起时，因为产品还在不断摸索，快速迭代，产业链也没有成熟。不把一起控制在自己手里，做出来的东西很可能是垃圾。当年苹果电脑，直到现在的iPhone都是走的这条路。马斯克能力极强，谁都不服，你说我造车的做不了芯片我偏做个给你看看。我佩服的倒不是这颗芯片有多快，而是从2016年2月芯片主设计师Pete Bannon 加入特斯拉，2017年底就第一次流片（流片的意思是第一批小批量芯片出厂），2018年就大规模生产，从今年4月开始装备全部特斯拉车型。这个速度的确惊人。听很多在特斯拉工作过的人说过，钢铁侠永远给一个不可能完成的日期，把人逼疯。许多人因为受不了压力辞职。

这款芯片的确很快，但这只是实现全自动驾驶的必要条件，关键还是要看AI软件是否真能处理各种复杂驾驶场景，保证比人驾驶更安全。我将在下一篇《一文看懂特斯拉自动驾驶》中，介绍特斯拉自动驾驶大脑是如何工作的。

作者简介

王维嘉，1958年出生于陕西西安，1977年考入科大6系，取得学士和硕士学位，后在斯坦福大学取得电气工程博士学位。1987年至1989年，王维嘉供职于太平洋贝尔，参与开发了太平洋贝尔的第一个光线宽带入户项目。1989年至1991年，王维嘉任职于硅谷蜂窝数据公司，主持开发世界第一个依托于蜂窝电话网的无线数据网。1991年至1994年，王维嘉在微软创始人保罗.阿伦的尖端研究公司主持无线联网可穿戴设备和虚拟现实的研究开发并拥有6项美国基础性专利。

王维嘉于1994年在美国硅谷创办美通无线公司，是最早在硅谷创办高科技公司的中国留学生之一。王维嘉和他所创立的美通公司在全球第一个提出并开创了无线互联产业，并将个人移动信息服务的革命性技术和产品带给了全世界。美通无线公司1996年开发了世界上第一台无线移动联网并可以浏览页面和收发邮件的手持终端以及配套的移动数据基站和交换机, 1997年在硅谷开发并在上海开通了世界上第一套移动股票交易系统，1999年开创了中国的移动互联网产业，第一个在全国范围内提供移动内容和应用服务，2001年第一个在中国提供基于位置的移动电子商务服务，2005年开发并运营了世界上第一款手机联网游戏。

王维嘉是硅谷风险投资公司CEG Ventures的创始合伙人，中国IT和互联网领域最大的行业组织“数字中国”的创始人之一和常务理事、中国高端海归组织欧美同学会2005委员会的创始人之一和第三届理事长。王维嘉是中国最大的企业家环保组织阿拉善生态协会(SEE)的创始终身会员并担任第一任章程委员会主席和第三任副会长，他也是中国最有影响力的企业家论坛亚布力论坛的创始终身理事，和中国第一家企业家智库中国企业研究所的创始人和第一任理事长。

编辑：郭艳0106研 唐志杰0106研