文｜杜晨 編輯｜VickyXiao今天，特斯拉的第二屆 AI Day 終於正式召開了。AI Day 是特斯拉的年度活動之一，其他的固定活動還包括 Battery Day、Autonomy Day，顧名思義就是專門面向AI、電池技術和自動駕駛相關的活動。今年的 AI Day 拖延了一個多月。上個月馬斯克透露，跳票是為了多留點時間，這樣在 AI Day 上就能展示可用的人形機器人“擎天柱”(Optimus) 了。果然馬斯克沒讓大家失望：我們看到了擎天柱的原型產品（代號似乎是 Bumbleseed） ：圖片來源：特斯拉為了吸引眼球，馬斯克甚至還提前放出消息：未來一定會有“貓女”版擎天柱機器人……

圖片來源：@elonmusk/ 開發僅8個月，已具獨立行動能力 /不理那些噱頭，先來看原型機器人究竟有多厲害。這臺代號 Bumbleseed 的原型機器人，沒有去年我們在 Tesla Bot 假人上見到的外殼，所有的內部非關鍵零部件都裸露在外：

圖片來源：特斯拉原型機器人身高大約5英尺8英寸（約173cm），體重73公斤。圖片來源：特斯拉它在感知和計算的部分基本採用的是特斯拉電動車相同的設備，包括 特斯拉自主研發的芯片集成系統作為“大腦”，以及三顆 Autopilot 級別攝像頭。

圖片來源：特斯拉另外，去年設計 Tesla Bot 的頭部還有一塊顯示屏，能夠顯示對於用戶/工作夥伴有用的信息。這個設計在今天並沒有任何進展可以宣佈。這是因為團隊在過去一年時間裡主要在專注解決運動（locomotion），而不是應用軟件的問題。原型機器人的行走速度還很慢，似乎遠沒有達到去年宣稱的每小時5英里（大約8km/h）水平。至於搬運能力，它可以搬運大約20磅（約10kg）重的中小型貨物，比如快遞紙盒。這個載荷比去年宣佈的少了一半。

圖片來源：特斯拉擎天柱全身共有28個電機“關節”，比去年宣佈的時候的40個減少了四分之一。這是因為電機越少功耗越低。在坐姿待機狀態下，機器人的全系統功耗只有100W，還不到當今主流顯示卡的一半；而在走路的狀態下，整個功耗也只有500W。馬斯克和機器人團隊成員一再強調，讓機器人更省電是非常重要的設計理念，因為特斯拉的終極目標是大規模生產人形機器人，並且在各種工業、民用場景裡投放使用，量級在百萬甚至千萬級。

圖片來源：特斯拉下圖中藍色的是電子系統。橘色部分是電機。

圖片來源：特斯拉先來看電子系統部分：機器人的設計電池容量為2.3千瓦時，電壓52V；機器人的“大腦”部分並不是真的放在腦袋裡，而是安裝在了軀幹位置（因為這裡更加安全，並且集成度越高越省電）；機器人在網絡連接方面支持 Wi-Fi 和 LTE，並且包括音頻組件，都安裝在軀幹上。

圖片來源：特斯拉圖片來源：特斯拉再來看機運動能力。特斯拉機器人團隊成員透露，他們用了一套和電動車碰撞安全測試相同的預測模型，來提前預測機器人在各種姿勢下，在執行正常工作時候的表現，以及預測可能導致機器人受損（比如摔倒和遭遇攻擊）等各式各樣的情況。然後，工程團隊對收集到的各種工況數據，通過微積分方式進行了大量的模擬，從而微調電機的工作功率，從而將能耗降到最低；另外，他們還從不同的電機數據中找到共性，從而降低不同型號電機的使用。

圖片來源：特斯拉最終全身的28個電機當中，只有6種不同的設計，顯著降低了機器人批量生產的成本。

圖片來源：特斯拉這些電機當中，有載荷能力極強的大電機，足以輕鬆提起一臺三角鋼琴的重量；也有手部微小但靈敏的小電機，不僅能夠抓住有一定重量的貨物，也可以精確地抓握小零件、操作較為精密的工具儀器等。圖片來源：特斯拉當然，除了用數學解決問題之外，設計師也加入了一些仿生學的設計。比如機器人的膝蓋關節分為4個子電機，和人類膝蓋關節/韌帶構成類似。

圖片來源：特斯拉去年馬斯克曾經說過，人形機器人的使命，是替代人類去完成危險、重複和無聊的工作。它的初步設想是讓用戶可以對它提出簡單的命令，比如“把燈泡裝上去”之類的，它就可以執行。公司對於擎天柱的定位是“泛用型 AI 機器人”，說白了就是苦力機器人。人機智慧型交流並不是它的設計能力之一。特斯拉雖然有種種問題，但不可反駁的是，這家公司能夠走到今天，靠的真就是對科技創新的瘋狂追逐，和馬斯克本人強烈的、誰都無法阻擋的意志。去年還有很多人懷疑特斯拉到底是真的要造機器人，還是跟大家開玩笑。結果今年，馬斯克還真沒有食言。也許在未來的某一天，擎天柱真的可以取代特斯拉在全球各地的汽車製造工廠裡面的工人——他們的工作確實危險、重複且無聊。去年馬斯克還曾表示，這臺機器人不會跑的太快，“我們的設計指標是讓你可以輕鬆地不被它追上，並且有很大的幾率制服它。”“最好這種情況不會發生，但誰知道呢。”他補充道。從去年只有一個假人可以展示，到今年已經有可以獨立運行的原型機，特斯拉人形機器人團隊在6-8個月極短的時間裡已經取得了非常長足的進展，自己已經對團隊的成果非常滿意。接下來幾周到幾個月的時間裡，特斯拉還會繼續組裝出更多的機器人，投入到真實的工業場景（比如特斯拉自己的加州 Fremont 工廠）裡進行測試，從而進一步優化設計。圖片來源：特斯拉令人興奮的是：這臺機器人從構思，到已經生產出可以在沒有任何外部支持（電源線、防護架等支援裝置）的基礎下，可以自由移動的原型機。這一情況的重要性在於：儘管今天的原型機器人，距離波士頓動力的 Atlas 在技術上還有很大差距，特斯拉的開發速度卻明顯更快。去年 AI Day 上馬斯克曾經表示，“特斯拉已經是世界上最大的機器人公司之一了……我們的汽車其實就是帶輪子的智能機器人。”而通過擎天柱項目，特斯拉終於把公司在機器人、傳感、AI 等技術上的多年研發積累，從從四個輪子，轉移到兩條胳膊兩條腿的人形機器人上了。一位團隊成員表示“我們有自信可以在未來幾年內實現人形機器人的大規模生產。”馬斯克指出，現在市場上的人形機器人，普遍沒有智能的大腦，並且成本太高、產量太低。而特斯拉的長期目標，是將人形機器人的生產成本降低到兩萬美元左右——還不到一臺特斯拉電動車的價格。“我們還有很長的路要走。所以今天我們辦這個活動就是希望更聰明的人加入進來，讓可用可靠的人形機器人成為現實，並且足夠規模化，能夠幫助到數百甚至上千萬人。”

圖片來源：特斯拉/ Dojo 超級計算機 /從2019年，特斯拉在內部啟動了一個神秘的項目 Project Dojo，開發採用自研芯片，可以無縫連接，實現超大規模分佈式計算的多芯片模組化 (Multi-Chip Modularized) 超級計算機。這臺超級計算機，就是在去年 AI Day 上展示的 Dojo。Dojo 核心是特斯拉自主研發的 D1 處理器，採用臺積電7納米制程工藝，單片包含500億枚晶體管、11英里的線路長度。處理器採用了特斯拉自定義的指令集，FP32算力達到22.6TFlops，設計功率400W左右。但是和處理器的 I/O 帶寬相比，算力並沒有那麼重要。這是因為目前自動駕駛計算平臺的主要限制不是算力，而是數據傳輸，而這臺超級計算機正是想要解決這一問題，加快對真實世界的快速感知、計算和數據傳輸，從而顯著改進自動駕駛模型的訓練性能。去年特斯拉宣稱 Dojo 所採用的的 D1 處理器的片外帶寬遠高於谷歌 TPU 和其他科技公司的 GPU-based 分佈式計算陣列。

圖片來源：特斯拉超高的片外帶寬尤為關鍵，因為對於特斯拉而言，D1 Chip 不是一枚一枚用的，而是可以多枚組成一個計算陣列。比如25枚組成一個訓練模組 (Training Tile)，成為了 Dojo 的單元核心，高達36TB/s 帶寬，達到9PFlops 算力。

圖片來源：特斯拉去年特斯拉透露已經完成了對訓練模組的工作測試，成功運行了前特斯拉AI部門總監 Andrej Kaparthy 開發的 minGPT 模型。而在過去的一年裡，特斯拉持續對 Dojo 進行優化研發。在今天的 AI Day 上，Dojo 團隊宣稱一個訓練模組的機器學習訓練算力，足以達到6個“GPU 計算盒子”，並且成本還不到“一個盒子”的水平。

圖片來源：特斯拉這還沒完：6臺訓練模組組合為一層，兩層疊在一起為一個訓練矩陣（單機櫃）再把機櫃鏈接起來，能夠形成“完全體”，也即 Dojo 計算集群 ExaPod，包括120個訓練模組、3000枚D1處理器，FP16算力高達1.1 EFlops。

圖片來源：特斯拉在此之前，Dojo 系統主要是服務特斯拉內部使用，比如路測數據標註、模型訓練、運行模擬以及硬件在環任務等。但更重要的是：Dojo 本質上是一個 ASIC 屬性的計算設備，也就可以被看作是一個通用型的神經網絡訓練設備，也是可以提供給其它機構使用的。也許在不遠的未來，我們可以看到特斯拉不只是電動車/清潔能源公司，還是機器人公司、芯片公司，甚至……雲計算公司？