三五年內(nèi)走進(jìn)千家萬戶？被扶上臺(tái)的特斯拉擎天柱到底是個(gè)什么段位

特斯拉人形機(jī)器人擎天柱的亮相并沒有驚艷到觀眾，不過其低至2萬美元的售價(jià)無疑將加快人形機(jī)器人的商業(yè)化進(jìn)程。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月30，特斯拉第二屆AI Day(人工智能日)在美國加州帕羅奧圖舉行。本次活動(dòng)正如此前外部所預(yù)期，特斯拉對(duì)廣受矚目的人形機(jī)器人、完全自動(dòng)駕駛功能、DOJO超級(jí)計(jì)算機(jī)都做出了詳盡的介紹。

完全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)FSD Beta即將在今年年底在全球范圍內(nèi)推出，其用戶數(shù)也從2021年的2000人增加至現(xiàn)在的16萬名;DOJO超級(jí)計(jì)算機(jī)有望成為世界上最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)之一，預(yù)計(jì)2023年之前，特斯拉將在美國加州的帕羅奧圖建造第一臺(tái)Dojo ExaPod——利用D1芯片打造的超級(jí)計(jì)算機(jī)集群;擎天柱(Optimus)人形機(jī)器人無疑是本次AI日的主角，工程師們花了大量篇幅來講解擎天柱的邏輯、仿生、算法等等，特斯拉CEO埃隆·馬斯克的演講和觀眾問答也幾乎全都圍繞擎天柱展開。

擎天柱原型機(jī)亮相

作為一場(chǎng)針對(duì)AI人才的招聘會(huì)，整場(chǎng)發(fā)布會(huì)充滿了晦澀難懂的專業(yè)詞匯，但這并沒有妨礙擎天柱的迅速“出圈”。一經(jīng)發(fā)布，“特斯拉人形機(jī)器人原型機(jī)亮相”便沖上微博熱搜。

有趣的是，社交媒體上不乏“擎天柱就是鐵二(小米日前發(fā)布的人形機(jī)器人名為鐵大)”“我們欠鐵大一個(gè)道歉”等調(diào)侃，而在推特上，也有不少人表示，擎天柱難望波士頓動(dòng)力之項(xiàng)背，“差了一光年”。

擎天柱真的讓網(wǎng)友們白白期待一年嗎?

軟硬件高度仿生：不僅是長(zhǎng)得像人

活動(dòng)剛剛開始，特斯拉就直接亮出了擎天柱原型機(jī)。這也是擎天柱首次在沒有任何支撐的情況下亮相。

“這實(shí)際上是機(jī)器人第一次在沒有系繩的情況下走上舞臺(tái)，”馬斯克表示，“機(jī)器人實(shí)際上可以做的比我們向你展示的要多得多，我們只是不希望它掉在你臉上。”

臺(tái)上的擎天柱行動(dòng)緩慢，但值得注意的是，擎天柱的仿生并不僅僅是外形和動(dòng)作上的仿生，在這背后，特斯拉更想通過AI技術(shù)賦予其一顆人類的大腦。

特斯拉方面表示，擎天柱的設(shè)計(jì)基于人體，希望其行為方式和人的行為盡可能接近。正如多年前馬斯克堅(jiān)持自動(dòng)駕駛應(yīng)該像人一樣使用視覺算法，擎天柱的軟硬件設(shè)計(jì)也都堅(jiān)持盡量“像人”。

擎天柱配備了2.3kWh電池組，身高約172CM，體重73kg，靜坐時(shí)能耗100w，慢走時(shí)能耗500w，整個(gè)身體的自由度超過200多個(gè)，其仿生手指非常靈活，擁有27個(gè)自由度，且能夠自然行走。

從目前披露的數(shù)據(jù)來看，擎天柱相較于去年的概念機(jī)“胖”了不少。在2021年8月的特斯拉AI Day上，特斯拉披露，擎天柱機(jī)器人身高約172CM、體重約56KG。

下一代擎天柱樣品被搬上舞臺(tái)

特斯拉展示的視頻顯示，目前，擎天柱可以下蹲、拿箱子、抓取物體，甚至澆花等一系列動(dòng)作，并且可以部署在特斯拉工廠內(nèi)進(jìn)行工作，并能夠?qū)π凶叩穆窂叫纬捎洃洝?/p>

此外，擎天柱應(yīng)用了大量特斯拉汽車的開發(fā)邏輯，例如減少零部件數(shù)量及復(fù)雜程度，將傳感器、充電管理、融合計(jì)算等匯集到軀干電池組中完成;并根據(jù)汽車撞擊試驗(yàn)，模擬機(jī)器人摔倒場(chǎng)景并保護(hù)機(jī)器人大腦，即中央計(jì)算平臺(tái)。

在擎天柱的行走能力方面，特斯拉的全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)FSD直接被應(yīng)用在擎天柱身上，擎天柱采用了與汽車一樣的視覺感知，利用攝像頭獲取數(shù)據(jù)，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算。

馬斯克：要做“有用的機(jī)器人”，售價(jià)2萬美元

擎天柱究竟要被用于做什么具體事情?特斯拉并沒有給出明確答案，不過馬斯克反復(fù)提到，要把擎天柱做成“有用的機(jī)器人”。

澆花、搬運(yùn)重物、踢足球、陪伴……未來人類有需求的地方，或許都會(huì)有擎天柱的出現(xiàn)。對(duì)于特斯拉的功用，馬斯克其實(shí)給出了十分開放的答案。

前不久，在發(fā)表于《中國網(wǎng)信》雜志的文章中，馬斯克寫道：“特斯拉機(jī)器人最初的定位是替代人們從事重復(fù)枯燥、具有危險(xiǎn)性的工作。但遠(yuǎn)景目標(biāo)是讓其服務(wù)于千家萬戶，比如做飯、修剪草坪、照顧老人等。”

要到千家萬戶中去當(dāng)“有用的機(jī)器人”，價(jià)格門檻就不能過高。一如特斯拉把電動(dòng)車的成本打下來，擎天柱也有望借規(guī)模效應(yīng)走入尋常百姓家。

馬斯克提到，特斯拉將致力于大規(guī)模量產(chǎn)并降低成本，今后擎天柱的產(chǎn)量將達(dá)到數(shù)百萬臺(tái)，其價(jià)格低于特斯拉汽車，預(yù)計(jì)最終價(jià)格不到2萬美元。

這一價(jià)格讓不少人喜出望外，畢竟此前的人形機(jī)器人造價(jià)昂貴，波士頓動(dòng)力量產(chǎn)銷售的機(jī)器狗價(jià)格也達(dá)到了每只7.5萬美元。

在擎天柱身上，依舊可以看到特斯拉對(duì)于“經(jīng)濟(jì)性”的極致追求。

特斯拉高級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師、工程團(tuán)隊(duì)成員Lizzie Miskovetz表示，人類在一些事情上也很有效率，但在其他時(shí)候效率不是那么高。雖然人類可以靠一點(diǎn)點(diǎn)食物維持生命活動(dòng)，但無法在不工作時(shí)停止新陳代謝。

“在機(jī)器人平臺(tái)上，我們要做的是將這一點(diǎn)降到最低，盡可能降低閑置功耗，”她介紹，特斯拉團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃從機(jī)器人的手臂和腿上剝離盡可能多的復(fù)雜性和重量，“我們將盡可能減少每個(gè)部件的數(shù)量和功耗，比如減少四肢的傳感器和布線。”

也正是特斯拉對(duì)于“經(jīng)濟(jì)性”的執(zhí)著，讓機(jī)器人服務(wù)于人類的日子更進(jìn)了一步。馬斯克提到，未來3-5年內(nèi)，人們就有可能會(huì)收到自己的擎天柱了。據(jù)介紹，擎天柱將最先在特斯拉的工廠中進(jìn)行測(cè)試和應(yīng)用。

相較于擎天柱能夠做什么，還有不少人更關(guān)注它不能做什么。

有不少人擔(dān)心擎天柱是否會(huì)變成“終結(jié)者”、威脅到人類，馬斯克表示不會(huì)出現(xiàn)這種情況，“我們?cè)O(shè)計(jì)擎天柱時(shí)，設(shè)計(jì)了很多安全屏障。有很大一部分信息保存在本地，你可以按下本地的停止按鈕，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，這些安全按鈕是不可篡改的。”

也正因此，馬斯克表示，目前沒有考慮將擎天柱開源，“可能會(huì)落入壞人之手，用來做一些壞事。”

此外，馬斯克還表示，為了提高效率，擎天柱可以不止有兩只手，其使用場(chǎng)景是開放的，特斯拉會(huì)不斷從硬件上逐漸優(yōu)化擎天柱、為其添加附件，“手機(jī)可以不斷添加功能模塊，擎天柱也可以不斷添加。我們希望擎天柱可以形成一個(gè)生態(tài)。”

亞利桑那州立大學(xué)機(jī)器人學(xué)教授Henri Ben Amor表示，馬斯克2萬美元的目標(biāo)價(jià)是一個(gè)“好提議”，因?yàn)槟壳叭诵螜C(jī)器人的成本高達(dá)10萬美元。

不過他也提到：“這種雄心壯志與他們所提出的內(nèi)容之間存在一些差異。”“說到靈巧、速度、穩(wěn)定行走的能力等等，還有很多工作要做。”

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)械工程教授Aaron Johnson評(píng)價(jià)說，機(jī)器人的需求值得商榷。“真正令人印象深刻的是他們?nèi)绱搜杆俚剡_(dá)到了這個(gè)水平。不過現(xiàn)在仍不確定的是，這數(shù)百萬個(gè)機(jī)器人，他們的使用場(chǎng)景將會(huì)是什么樣的。”

明年推出超級(jí)計(jì)算機(jī)集群ExaPod

本次AI日上，特斯拉也帶來了超級(jí)計(jì)算機(jī)Dojo的最新進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)稱計(jì)劃在2023年第一季度推出首個(gè)Dojo ExaPod，這是特斯拉利用D1芯片打造的超級(jí)計(jì)算機(jī)集群。

Dojo為特斯拉自研的多芯片模組化 (Multi-Chip Modularized) 超級(jí)計(jì)算機(jī)，于去年的AI日上亮相。最初Dojo主要服務(wù)于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)注以及訓(xùn)練，現(xiàn)在這一技術(shù)也被應(yīng)用于機(jī)器人研發(fā)，擎天柱的“大腦”中便搭載了Dojo D1超算芯片。

D1超算芯片是Dojo系統(tǒng)的基礎(chǔ)。該芯片采用7納米制造工藝，處理能力為1024 gigaflops，即每秒1024億次。單片包含500億枚晶體管，線路長(zhǎng)度高達(dá)11英里。

1500枚D1芯片可組成陣列，而將25個(gè)陣列放在一塊晶圓上，便能形成訓(xùn)練模組 (Training Tile)，這便是Dojo超級(jí)計(jì)算機(jī)的單元核心。

Dojo ExaPod由多個(gè)Dojo機(jī)柜鏈接而成，可被視為Dojo集群。ExaPod內(nèi)含120個(gè)訓(xùn)練模組 (Training Tile)、3000個(gè)D1芯片。其擁有13TB靜態(tài)隨機(jī)存取記憶體容量以及1.3TB高傳輸頻寬記憶體容量，算力高達(dá)1.1EFLOP。

特斯拉團(tuán)隊(duì)詳細(xì)介紹了Dojo機(jī)柜的性能。一個(gè)Dojo機(jī)柜內(nèi)含兩層計(jì)算托盤，每個(gè)計(jì)算托盤含有6個(gè)訓(xùn)練模組 (Training Tile)，算力達(dá)54 PFLOPS，以100 kW以上電力運(yùn)作。

6個(gè)訓(xùn)練模組

每層訓(xùn)練模組連接著超高速存儲(chǔ)系統(tǒng)，構(gòu)成640GB運(yùn)行內(nèi)存、18TB每秒的運(yùn)算帶寬以及，超過1TB每秒的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。

特斯拉團(tuán)隊(duì)專注提高Dojo工作效率，配合專屬編譯器，同等規(guī)模GPU(圖形處理器)的訓(xùn)練延遲為150毫秒，而Dojo只需5毫秒。 到2023年第一季度，Dojo將得到更多優(yōu)化，單芯片訓(xùn)練速度或達(dá)到英偉達(dá)A100的4.4倍。特斯拉團(tuán)隊(duì)介紹， 通過提高集成度增強(qiáng)Dojo效率。但高集成度同時(shí)帶來了散熱問題，若熱膨脹系數(shù)(CTE)過高，系統(tǒng)材料將嚴(yán)重受損。

到2023年，Dojo單芯片訓(xùn)練速度或?yàn)橛ミ_(dá)A100的4.4倍

為此，特斯拉自研的VRM(電壓調(diào)節(jié)模組)，并在兩年內(nèi)迭代14個(gè)版本。目前該模組能夠使得熱膨脹系數(shù)(CTE)最高降幅達(dá)54%。

FSD年底將在全球開放

自去年Dojo超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)布以來，特斯拉FSD的開發(fā)進(jìn)程持續(xù)加速。

特斯拉Autopilot總監(jiān)Ashok Elluswamy提到，通過在北美地區(qū)道路接近兩年的測(cè)試，特斯拉完全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)FSD beta版本目前擁有16萬名用戶，而2021年時(shí)還僅有2000名。

馬斯克透露，F(xiàn)SD beta將會(huì)在今年年底覆蓋全球范圍，F(xiàn)SD Beta已經(jīng)可以適用全球所有地區(qū)的路況。不過他也提到，在北美之外的地區(qū)，特斯拉仍面臨著一些監(jiān)管層面的障礙。

在今年的股東大會(huì)上，馬斯克就曾透露，特斯拉對(duì)FSD做了“一些非常重要的架構(gòu)改進(jìn)”，如改進(jìn)左轉(zhuǎn)時(shí)的復(fù)雜問題等。他表示，特斯拉目前正在北美廣泛部署FSD beta版本，并將在今年啟動(dòng)完全自動(dòng)駕駛能力(FSD)軟件的大規(guī)模測(cè)試，目前測(cè)試版軟件的累計(jì)行駛里程已經(jīng)突破4000萬英里，年底甚至有望超過1億英里。

目前特斯拉FSD的識(shí)別能力、執(zhí)行決策都得到了升級(jí)優(yōu)化，F(xiàn)SD Beta版已經(jīng)可以從停車場(chǎng)自動(dòng)駕駛到另一個(gè)停車場(chǎng)，點(diǎn)到點(diǎn)的城市道路自動(dòng)駕駛。

在難度較大的無保護(hù)左轉(zhuǎn)場(chǎng)景，F(xiàn)SD的能力也獲得了提升。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的運(yùn)用，以及大量的仿真計(jì)算和模擬，特斯拉獲得了識(shí)別周圍車輛與行人信息后，計(jì)算出合理安全的通過路線軌跡，減速至安全速域并在行人與車輛之間的縫隙通過。

同時(shí)，正如擎天柱一樣，F(xiàn)SD的決策方式也正在向人類靠近。

特斯拉Autopilot運(yùn)動(dòng)規(guī)劃技術(shù)負(fù)責(zé)人Paril Jain展示了FSD如何在特定的交互場(chǎng)景中有所改進(jìn)，并可以做出“類似人類”的決策。例如，當(dāng)特斯拉左轉(zhuǎn)進(jìn)入十字路口時(shí)，它會(huì)選擇一條不會(huì)與行人等障礙物近距離接觸的軌跡。

此外，在活動(dòng)的問答環(huán)節(jié)，馬斯克還提到，他目前正在駕駛 FSD beta的alpha 版本，該版本將兩個(gè)堆棧(城市街道和高速公路)合并起來。

這可能正是業(yè)內(nèi)期待已久的FSD beta V 11。此前就有媒體報(bào)道稱，F(xiàn)SD beta V11 將是特斯拉首個(gè)單堆棧FSD beta版本，其意義在于，F(xiàn)SD beta V11將會(huì)是一個(gè)完全具備所有駕駛技能的系統(tǒng)，更像一個(gè)人類司機(jī)。而目前的主流自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是由ACC、NOA等不同方案疊加而成。

按照馬斯克的說法，特斯拉人工智能日的目標(biāo)依舊是招攬人工智能領(lǐng)域人才。在活動(dòng)中，馬斯克提到，希望更多的人才到特斯拉來享受自己的職業(yè)生涯，“在硅谷有很多公司，表面看起來很好，但實(shí)際并不是看起來那樣。特斯拉不一樣，如果你才華橫溢，你將在特斯拉獲得更多自由。”【責(zé)任編輯/賈琪】

來源：澎湃新聞

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