美國當地時間4月12日，在一年一度的GPU技術大會（GTC）上，英偉達聯合創始人兼執行長黃仁勳（Jensen Huang）在他的廚房裡公佈了下一代車載計算晶片Atlan，其將將“計算三巨頭GPU+CPU+DPU”整合在一塊SoC上，算力可達到驚人的1000TOPS，將被應用在2025年上市的汽車之中。

沃爾沃汽車公司4月12日也表示，將從2022年開始使用英偉達公司新一代高效能晶片，在未來的汽車上實現更多的自動駕駛功能。

沃爾沃是一群將數字處理能力置於馬力之上的新老牌汽車製造商之一，他們試圖追趕特斯拉公司。

作為全球市值最高的汽車製造商，特斯拉在軟體驅動領域和功能能力方面一直處於領先地位，這在一定程度上是因為它為自己的汽車和SUV配備了功能強大、價格昂貴的車載電腦，這些電腦可以管理自動駕駛等複雜任務，還可以進行無線升級。

對英偉達來說，與沃爾沃的協議、與電動汽車初創公司法拉第未來的類似協議，以及預計將在未來幾周內簽署的其他協議，標誌著其汽車業務重新開始增長。

“英偉達的汽車訂單已經增長到數十億美元。”英偉達汽車部門高階主管丹尼·夏皮羅（Danny Shapiro）4月12日表示。2020年，該公司汽車業務的收入下降了23%。

中國吉利控股旗下的沃爾沃汽車表示，將從2022年推出的新一代XC90跨界車開始，使用英偉達新的DRIVE Orin系統，該系統的處理能力遠遠超過沃爾沃汽車目前使用的英偉達晶片。

英偉達向Atlan進發

大多數人都知道英偉達的高階圖形處理器（GPU），該公司專為影片遊戲設計圖形處理器。但多年來，它已經找到了讓這些圖形處理器發揮作用的方法，而不僅僅是渲染紋理和三維物體。

英偉達的晶片現在被廣泛應用於從資料中心到機器人到汽車的一切領域。在2021年的GTC大會上，英偉達聯合創始人兼執行長黃仁勳強調了所有這些將如何整合到下一代Atlan晶片中。

黃仁勳在本屆GTC大會主題演講中表示：“交通運輸行業需要一個可以依賴數十年的計算平臺。然而軟體投資太大，無法為每輛汽車重複投入。NVIDIA DRIVE是具有最先進AI和AV計算能力的平臺，具有豐富的全球軟體和開發人員生態系統，並且相容數代架構。”

“今天，我們宣佈事業發展路線圖的下一個延展——全新的DRIVE Atlan，這是一項令人驚歎的技術成果，它融合了英偉達在AI、汽車、機器人技術、安全和BlueField安全資料中心的所有優勢，將幫助車企建立安全的自動駕駛汽車。”他說。

英偉達的矽晶片已經廣泛應用於全球許多品牌的汽車上，為資訊娛樂系統和儀表組顯示器提供動力，也在為世界各地進行的大多數自動駕駛開發專案服務。

值得注意的例外是特斯拉，在2019年推出自己設計的晶片之前，它最初使用的是英偉達矽晶片，還有那些使用Mobileye的汽車也是如此。

2015年，英偉達推出了其首個駕駛輔助和自動駕駛系統（ADS）開發平臺DRIVE PX。隨著開發人員繼續致力於讓計算機安全可靠地駕駛汽車的問題，計算機處理需求也呈指數增長。

▼英偉達DRIVE PX2開發平臺於2016年首次亮相

英偉達反過來又開發了更強大的片上系統（SoC）設計，將早期多晶片解決方案的功能融合到效能更好、功耗更低的新處理器中。

早期的Parker和Pascal晶片被Xavier取代，現在已經出現在量產車輛中。像DRIVE Pegasus這樣結合了2個Xavier SoC以及2個Volta GPU的平臺，現在可以被一個將於2022年投入生產的Orin SoC所取代。

現在，像蔚來 ET7這樣即將推出的擁有多達四個Orin SoC的設計，最終將被Atlan取代，這是黃仁勳在他的主題演講中宣佈的。Atlan是一種單片晶片，英偉達宣稱它的算力可以達到1000 TOPS（1 TOPS代表處理器每秒鐘可進行1萬億次計算）。

作為參考，Xavier和算力為30 TOPS，而Orin家族的最高階版本可達到254 TOPS。2007年贏得DARPA挑戰賽的卡耐基梅隆大學雪佛蘭Tahoe由10臺刀鋒伺服器和英特爾酷睿Duo處理器驅動，其綜合能力約為每秒18億次操作。Atlan將比它快5萬倍。

▼通用汽車的Cruise子公司是許多使用英偉達 GPU作為其自動駕駛汽車計算平臺的一部分的公司之一

雖然大多數ADS開發人員都在使用某種形式的英偉達硬體，但並不是所有人都在使用這些SoC。有些公司使用現成的GPU和各種其他晶片（包括英特爾X86 CPU）建立了自己的定製計算平臺。

Nvidia的SoC都將一定數量的ARM CPU核心與GPU核心、針對神經網路計算進行最佳化的張量處理單元以及一系列其他裝置都結合在一個矽片上。目前的Orin SoC擁有多達12個ARM Cortex-A78 CPU核心和一個整合的GPU，該GPU基於相同的Ampere架構，支援最新的RTX 30系列影片卡。

英偉達尚未透露關於Atlan的所有細節，但它將基於該公司的Ampere架構、新的ARM核心以及用於深度學習和視覺處理加速的新核心。所有這些核心都擅長處理資料，幫助人們瞭解自動駕駛汽車周圍的世界。

然而，隨著幾十個攝像頭、雷達、鐳射雷達、紅外和超聲波感測器將資料流輸入像Atlan這樣的晶片，晶片本身已經變得更像一個緊湊的資料中心。因此，英偉達還整合了所謂的“BlueField資料處理單元”（DPU）。

▼英偉達執行長黃仁勳在CES 2018的米高梅新聞釋出會上演講

BlueField DPU是黃仁勳在2020虛擬GTC大會上宣佈的一款新裝置。它基於英偉達2019年收購Mellanox獲得的互連技術，Mellanox是一家專門為超級計算機和資料中心應用提供超高速網路的公司。英偉達聲稱，Atlan SoC將具有400 Gbps的網路能力和安全閘道器。

除了原始頻寬和資料處理能力，自動化車輛還需要能效。由於這些車輛都將是電氣化的，在大多數情況下完全電動，減少電力消耗的ADS是至關重要的，以避免影響續航里程。

如今大多數開發的ADS在計算和感測上的耗電量約為1.5到3千瓦。蔚來將使用的像4-Orin系統這樣的計算平臺，其耗電量可能在250-300瓦之間。英偉達還未透露Atlan的能耗目標，但毫無疑問，它將比Orin更高效。

沃爾沃選擇Orin

英偉達將Atlan定位於2025年的汽車生產計劃，測試樣本可能至少要1-2年。與此同時，許多製造商已經宣佈計劃從2022年開始使用Orin。

包括蔚來汽車和上汽集團在內的中國汽車製造商，以及自動卡車開發商都選擇了這種新晶片。梅賽德斯-賓士也在與英偉達合作開發一種基於Orin的新型集中式計算架構，用於2024年開始的專案。

▼沃爾沃將使用英偉達Orin和Xavier SoC來實現其下一代XC90的自動駕駛功能，將於2022年首次亮相

沃爾沃現在有望成為第一個在全球推出基於Orin系統的汽車製造商。它將於2022年與下一代XC90一起上市，並推廣到使用相同SPA2平臺的其他車型。

最近幾周，由於鐳射雷達供應商Luminar和沃爾沃子公司Zenseact的釋出，有關XC90自動駕駛功能的更多細節逐漸浮出了水面。

Luminar和Zenseact正在合作製作他們稱之為Sentinel的ADS，這款ADS將在XC90上首次亮相。沃爾沃計劃在未來幾個月公佈更多關於該系統實際功能的細節，但目前只提供了一些關於計算平臺的提示。沃爾沃已經在與英偉達合作開發基於Xavier SoC的SPA2平臺核心計算機。

基礎軟體管理、能源管理和駕駛輔助功能將在Xavier平臺上執行。這很可能也將作為ADS域計算機的備份計算機，而ADS域計算機將使用Orin。

現在的汽車不需要像通用汽車Super Cruise或特斯拉Autopilot等現有系統那樣需要持續的人工監督來輔助駕駛，因此需要具備故障操作能力。如果主要的Orin平臺出了任何問題，Xavier計算機將可能提供使車輛安全制動的能力。

▼由Luminar和Zenseact開發的Sentinel自動駕駛系統將於2022年在新款沃爾沃XC90上首次亮相，並將向所有汽車製造商提供

就像其他正在轉向集中式計算平臺的公司一樣，新的沃爾沃將會降低佈線的複雜性，可能還會提高可靠性，並支援軟體無線更新。

沃爾沃並不是唯一一家在2021年GTC大會上宣佈計劃使用Orin的公司。電動汽車初創公司法拉第未來多年來一直在努力解決財務問題，並將汽車投入生產。目前，該公司計劃在2022年推出首款產品FF91。FF91以及法拉第計劃推出的後續車型FF71和FF81都將使用Orin。

還有很多開發和測試要做

在任何公司都可以釋出一個功能齊全的ADS之前，還有大量的開發和測試工作要做。因為ADS執行的環境千差萬別，通常很難重複，所以幾乎不可能在現實世界中進行所有必要的測試。每一家ADS開發公司都在廣泛使用模擬技術，包括那些與英偉達合作的公司。

▼英偉達DRIVE Sim模擬平臺產生的一個渲染場景

英偉達早在2018年就宣佈了其DRIVE Constellation模擬平臺。它是基於DRIVE Pegasus（2個Xavier SoC和2個Volta GPU）和一個裝滿Xavier的機架來生成模擬感測器訊號。英偉達利用其GPU的能力來建立逼真的場景，生成用於模擬的合成數據。從測試車輛捕捉到的真實資料開始，感測器訊號可以透過改變照明、天氣或新增其他道路使用者來控制。

任何模擬所面臨的挑戰是，它對真實世界的忠實程度是有限的。特別是機器視覺系統很容易因數字環境中產生的非常微妙的偽影而出現錯誤。人類大腦在處理來自眼睛和其他感官的訊號時，在過濾異常資訊方面具有驚人的彈性。計算機仍然難以與這種能力相媲美，在不太符合現實的資料上訓練機器學習演算法，可能會導致錯誤的結論。

▼在Omniverse上執行的具有光線跟蹤功能的英偉達DRIVE Sim 2.0渲染的場景

目前的大多數模擬平臺都是基於像Unreal這樣的電子遊戲引擎。這些系統在複製物理環境和為遊戲創造足夠真實的環境方面具有出色的能力，但現實世界的感知卻截然不同。在其第二代DRIVE Sim平臺上，英偉達採用了2020年宣佈的Omniverse平臺。

Omniverse是一個由英偉達設計的生產環境，旨在利用其最新的RTX系列GPU及其對實時光線跟蹤的支援。光線追蹤是一個提供更逼真的照明效果的過程。光線反射率根據光子被反射的材料（包括紋理、不透明度和顏色等因素）而發生巨大變化。一個能夠利用多個光線追蹤GPU的環境應該看起來更像真實世界，並且更接近所需的保真度，如果它能在ADS模擬中工作，也將能在道路上工作。

▼英偉達DRIVE Hyperion 8

道路駕駛是ADS開發的一個方面，在模擬之前、之中和之後都要進行，需要大量的硬體和軟體。數年來，英偉達一直在提供一種名為DRIVE Hyperion的套件，作為其為ADS開發而銷售的DRIVE AGX計算平臺的擴充套件。Hyperion為ADS和室內體驗開發增加了一套完整的感測器和軟體。

新的第8代DRIVE Hyperion系統包括一個計算平臺，包含兩個用於自動駕駛的Orin SoC，以及另一個用於智慧座艙功能的Orin SoC。感測器套件包括1個鐳射雷達、8個800萬畫素攝像頭、4個300萬畫素魚眼攝像頭和9個雷達感測器。車內還有三個攝像頭可供司機和乘員監控。Hyperion的使用者還可以訪問DRIVE AV和DRIVE IX軟體棧的原始碼。Hyperion 8系統將於2021年晚些時候上市。