自动驾驶的“最强大脑”：NVIDIA Drive PX到Xavier的演进

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Drive px是英伟达的自动驾驶产品线，xavier是drive px系列中最高级别的计算机。

泽维尔于2016年首次在gtc欧洲发布，黄仁勋于2017年在ces上首次向外界展示了泽维尔的原型。在刚刚结束的硅谷gtc上，政府还展示了从px2到xavier以及从端到云的自动驾驶计算平台的完整规划。

Nvidia drive px基于tegra系列移动芯片。Tegra提供了传统车载计算平台在开始时不具备的高性能和高能效，从而使开发辅助驾驶和自动驾驶成为可能。在优化了麦克斯韦-帕斯卡-沃尔塔三代的架构和技术之后，drive px系列在深度学习的训练和推理方面变得越来越复杂。结合与全球技术团队、一级和汽车公司的自主驾驶开发实践，nvidia在第一代drive px的基础上形成了一系列软硬件配置方案，包括传感器融合、高精度地图生成和定位、驾驶员行为检测和驾驶情境感知。

可以说，在2017年gtc上，英伟达已经真正完成了自主驾驶计算平台的完整布局，这与zf和博世紧密相连，并为特斯拉和奥迪的自主汽车大规模生产制定了明确的时间表。从外部来看，nvidia已经从一家提供图形计算芯片的公司转变为两年内推动自动驾驶商业化的最重要的公司。

在2015年消费电子展上，英伟达发布了两款车载电脑:驱动px用于自动驾驶开发，驱动cx用于数字驾驶舱开发。

英伟达对这两种产品的愿景是，借助drive px，汽车可以利用深度学习和计算机视觉形成对环境的感知理解，从而实现自动巡航和自动停车等功能；除了支持车载信息系统所需的图形计算，drive cx还通过处理车身内部和周围的360度图像来提供导航和驾驶行为检测。

值得注意的是，驱动px和驱动cx的内核是基于麦克斯韦架构的Tegra X1 SoC(驱动CX的另一个可选配置是tegra k1 soc)。第一代drive px集成了两个tegra x1，可支持多达12个通道的高清图像输入，每秒可处理多达13亿像素，而drive cx集成了一个tegra x1/k1，可在多个屏幕上驱动多达1680万像素。

事实上，tegra系列已经应用于车载系统很长时间了。特斯拉s型和x型的大型中央控制屏幕由tegra soc驱动，而奥迪在2012年宣布，tegra 3将被用作车载信息娱乐系统和数字仪器的中央处理器，这将在以后的所有车型中使用。

Tegra soc使英伟达很早就进入了特斯拉、奥迪、宝马和奔驰等顶级汽车公司的供应商体系。自tegra以来，英伟达还建立了符合iso 26262 asil汽车安全标准的生产线。

与独立的tegra soc相比，drive px和drive cx带来的变化是nvidia希望通过系统集成提供一站式智能驾驶计算平台解决方案。

驾驶px2，从车载超级计算机到自主驾驶生态学

"自动驾驶所需的计算能力在过去从未被任何一台计算机实现过。"后来，黄仁勋多次公开表示，这也是drive px系列的追求方向。

2016年，驾驶px2 vs百度无人驾驶汽车当时装有电脑

在第二年的消费电子展上，英伟达发布了第二代自动驾驶超级计算机px2。驱动器px2的内核从基于maxwell架构的tegra x1升级到基于pascal架构的tegra parker，整体性能比上一代2.3万亿次浮点运算至少提高了10倍，达到24万亿次。

根据Leifeng.com新知佳(公开号:雷锋网)的数据，第一代驱动px吸引了大约50个开发者。到2016年8月，随着drive px2的推出，这一数字已超过80家，然后开发商的数量在2017年5月继续增加到200多家。大多数主流汽车公司和一级汽车公司在早期就开始了对drive px平台的测试和开发，更多的中小型科技公司在后期推动了开发量的快速增长。

除了性能提升之外，drive px2与第一代产品的最大区别在于，nvidia花了一年多时间与汽车公司、一级和技术公司一起构建了一套完整的自动驾驶技术架构driveworks、一套云服务器和超级计算机。大规模训练、车载计算机上的小模型训练和推理、一套软件参考解决方案/包括物体/行人/车辆检测、高精度地图生成、定位、路径规划和其他功能。

云+本地合作的深层神经网络训练平台

nvidia driveworks目前提供Sdk

2016-2017年，drive px2也逐渐分化为三个版本:

px2自动驾驶仪，配有tegra parker，主要支持高速公路自动驾驶计算和高精度地图绘制。

为autochauffeur驱动px 2，配备2个tegra parker和2个独立的pascal架构GPUs，支持点对点自动驱动；

驱动px2为全自主驱动，是由多组驱动px2组成的计算矩阵。

这三个版本还表明，基于pascal架构和tegra soc的驱动器px2具有一定的定制空.

2016年10月中旬之后，特斯拉生产的每一款s型和x型都将配备一个px2驱动器，这也是两家公司定制的。

商业的一大步:zf、博世和德尔福

2016年9月，英伟达在gtc欧洲发布了比驱动px2更高的xavier，xavier的原型车于次年在ces黄仁勋展出。基于volta架构的Xavier实现了1触发器/瓦的“性能/功耗”。然而，xavier在2017年第四季度之前不会向客户提供小批量的原型。从黄仁勋最近的两次公开演讲来看，泽维尔似乎在不断进步(泽维尔的性能起初是20次触发/20瓦，到2017年gtc时已经是30次触发/30瓦)。

黄仁勋在bcw 2017(bosch connect world)上表示:“nvidia将在今年提供支持l3自动驾驶的技术，并在明年年底前提供l4自动驾驶功能。”。前者指的是基于驱动px2的稳定大规模生产的方案，而后者自然指的是xavier。

2017年，英伟达率先宣布与zf合作，大规模生产基于px2驱动的车载自动驾驶系统zf proai:

基于px2自动驾驶仪的配置，第一款产品被称为ZF高速公路自动驾驶仪(顾名思义，主要用于高速公路的自动巡航)；

支持摄像机、激光雷达、超声波传感器、雷达等多传感器融合，支持v2x；

适用于乘用车、卡车和叉车等工业车辆。

然后，今年3月，英伟达加入博世，推出博世ai汽车电脑:

Boscha Car Computer是基于驱动px xavier设计和制造的，它将为4级自动驾驶提供计算能力。

在zf和博世之前，还有另一个第一层设计——德尔福，一款基于英伟达soc的自动驾驶电脑。

2015年3月，奥迪发布了基于nvidia tegra k1 soc并与mobileye的特殊视觉芯片eyeq3集成的驾驶员辅助中央控制器zfas。该中央控制器也是奥迪与德尔福、英伟达、移动眼和tttech共同开发的，其中英伟达和移动眼分别提供计算平台的ip，tttech负责车载以太网等网络解决方案，设计集成由奥迪和deliphi完成，最终由德尔福生产。由于zfas，奥迪a8l也是“世界上第一个大规模生产的l3级自动驾驶车型”的最强竞争对手。

然而，有趣的是，德尔福和mobileye已经联合开发了一套中央感知定位规划自动驾驶系统(cslp)，这是一个交钥匙的自动驾驶感知和计算解决方案，对原始设备制造商开放。计划的大规模生产时间是2019年。Cslp集成了mobileye的eyeq4/q5和rem系统，而delphi集成了收购ottomatika后积累的软件算法。在cslp发布之初，尚不清楚哪个平台将被用作主要计算平台。然而，在ces 2017上，德尔福的工程师告诉雷锋，他们正在测试不同英特尔平台的处理器。后来的信息还证实，德尔福将与宝马、英特尔和移动眼联合开发和大规模生产高自动化驾驶解决方案，这是另一回事。

从zfas(tegra k1内核)到zf proai再到bosch ai汽车电脑，这恰好是NVIDIA Maxwell-Pascal-Volta架构的演变，也是从第一代驱动px到xavier的高级道路。

通过与德尔福、zf和博世的紧密开发合作，英伟达已经完全规划了各级自主驾驶所需的计算平台，并找到了oem和第一级自主驾驶开发所需的工具和服务。作为一个计算平台提供商，nvidia已经从一个汽车电子产品的“局外人”变成了一个自动驾驶的“超级大脑”。

附件:从第一代驱动px到xavier的工程之美

第一代驱动px

自动变速器的驱动装置px2

泽维尔

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来源：搜狐微门户