當(dāng)我們提起自動駕駛系統(tǒng)，熟悉智能汽車的你會首先想到誰？一定是特斯拉Autopilot，也就是我們常說的AP。

AP能有如此口碑的原因很簡單，它確實是當(dāng)下可用性最高、最成熟的自動駕駛輔助系統(tǒng)，沒有之一。

使用AP你可以辦到很多曾經(jīng)難以想象的事，比如在高速公路全自動導(dǎo)航（NOA）、后車緊急避讓，將來甚至還可以實現(xiàn)車輛召喚和全自動停車。

特斯拉為什么這么強？

想要做到上面說的這一切，需要一整套非常復(fù)雜的系統(tǒng)，性能強勁的計算平臺、精妙的算法、豐富的傳感器，缺一不可。

對于特斯拉來說，自動駕駛系統(tǒng)的架構(gòu)是從車輛設(shè)計之初就開始考慮的。比如Model 3 ，在發(fā)布之初就明確表示將搭載全自動駕駛（FSD）功能，并且在2017年推出的第一批量產(chǎn)車上就搭載了AP。

特斯拉的設(shè)計理念是非常超前的，從2016年10月起，特斯拉為旗下所有車型都配備了專門用于Autopilot的硬件系統(tǒng)，名為Hardware 2.0（HW2.0），其中作為核心的計算平臺可以說是一臺專為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和視覺識別技術(shù)而打造的“超級計算機”。

這臺“超算”基于英偉達(dá)DRIVE PX 2車載電腦打造，擁有一顆Tegra Parker處理器和Pascal GPU，單精度算力可達(dá)4 TFLOPS，也就是每秒可以進(jìn)行超過4萬億次的單精度浮點運算。這就讓它擁有了超過每秒300幀的圖像處理能力，可以處理來自多個攝像頭和傳感器，如雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波等多種傳感器的數(shù)據(jù)。

這還沒完，在2018年末特斯拉又推出了新一代自動駕駛硬件 Hardware 3.0，與 HW2.0 相比，HW3.0擁有了超過每秒2300幀的圖像處理能力，再次一騎絕塵。

對于其他廠商來說，自動駕駛又或者說高級輔助駕駛只是一個可以給車輛“增值”的附加功能，這就導(dǎo)致這些車的輔助駕駛功能的天花板很低，只能實現(xiàn)一些預(yù)設(shè)的功能，例如L2級就只能實現(xiàn)L2級的車道居中、但難以通過軟件升級實現(xiàn)L3級的自動導(dǎo)航變道超車，除非對車輛進(jìn)行大的硬件升級。

這很好理解，傳統(tǒng)廠商的車輛并沒有像特斯拉一樣為每一輛車都配備性能強大的硬件，在硬件的選擇上依然是成本至上，算力可以滿足當(dāng)下的需求就可以。這樣一來，即便日后廠商有足夠的能力研發(fā)出了更高等級的算法，但高級的算法高級的功能自然需要更強的運算能力，受限于硬件的性能還是無法升級實現(xiàn)。

傳統(tǒng)廠商的做法，放在之前是可行的，但隨著人們對于智能化生活的追求，“自動駕駛”正在逐步從概念技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂?，這種做法已逐漸不能滿足消費者的需求。

小鵬如何發(fā)起挑戰(zhàn)？

足夠強的算力基礎(chǔ)

小鵬汽車無疑是意識到了這一點，對于即將上市的小鵬P7來說，XPILOT 3.0高級輔助駕駛系統(tǒng)是它的一個核心賣點。按照官方的說法，它可以實現(xiàn)L3級別自動駕駛場景體驗，包括前文說到的全自動高速導(dǎo)航等等。

能讓等同于L3級別的自動駕駛落地，小鵬P7應(yīng)該是國內(nèi)頭一個，而它之所以可以達(dá)成，首先就是給自動駕駛系統(tǒng)準(zhǔn)備了充足的算力。

小鵬P7所搭載的XPILOT 3.0也配備了性能強勁的專用硬件，其核心是來自英偉達(dá)的DRIVE Xavier。是不是很眼熟？沒錯，前文講到的特斯拉HW 2.0的核心是DRIVE PX 2，小鵬用的這個DRIVE Xavier就是它的升級版。

得益于架構(gòu)更新和工藝制程的升級，擁有超過90億個晶體管的 DRIVE Xavier 算力相比DRIVE PX 2 有著幾倍的提升，它搭載了一顆 Tegra Xavier CPU 和一顆擁有 512 CUDA 核心的 Volta IGPU，在 INT8 精度下的算力可達(dá) 30 TFLOPS，也就是可以實現(xiàn)每秒30萬億次運算，可以說是車規(guī)級芯片中的又一個“超算”。

核心算法自研快速迭代

當(dāng)然，足夠高的算力只是給這套系統(tǒng)打好了基礎(chǔ)，在這之上所運行的核心算法更是關(guān)鍵。

之前我們曾做過分析文章：自動駕駛硬件對比：威馬Living Pilot vs 小鵬XPILOT，指出過小鵬所搭載的XPILOT選擇了半自主開發(fā)的路子。詳細(xì)來說，小鵬自主研發(fā)了最底層的線控、路徑規(guī)劃和控制部分，包括何小鵬多次在公開場合 PR 的自動泊車。

基于之前半自主開發(fā)積累的經(jīng)驗，在小鵬P7的XPLIOT 3.0中，實現(xiàn)了端到端的自研能力，包括涉及到感知、定位、規(guī)劃、決策的核心算法，并依此實現(xiàn)基于實際數(shù)據(jù)的算法快速迭代。

舉個例子， 在小鵬XPLIOT 3.0的一次測試中，發(fā)現(xiàn)感知系統(tǒng)漏掉了一個斑馬線上走路的老奶奶。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)是因為這個老奶奶拉了一個買菜的小車。對于XPLIOT的算法來說，一個拉著小車的行人既不符合行人的特征，也不符合自行車的特征，更不符合三輪車的特征，是一個新出現(xiàn)的東西，自然無法在模擬顯示系統(tǒng)上顯示出來。

查到問題所在之后，小鵬的研發(fā)人員立刻更新了算法，并通過OTA對車輛端的系統(tǒng)進(jìn)行了更新，這時XPLIOT 3.0就可以識別到這類拉著小車的行人了。

這就是算法自研所帶來的優(yōu)勢，可以快速響應(yīng)、快速升級、快速部署。

豐富高精度的感知架構(gòu)

上面是說的更多是一些核心方面的東西，但無論是算法還是計算平臺所處理的原始數(shù)據(jù)都要來自車輛自身的感知系統(tǒng)。如果說計算平臺是大腦的話，那么感知系統(tǒng)就是車輛的眼睛。

以特斯拉為例，它的感知系統(tǒng)包含：

· 1個前置三目攝像頭

· 5個環(huán)視攝像頭

· 1個前置毫米波雷達(dá)

· 12個超聲波傳感器

在AP系統(tǒng)中，對周圍環(huán)境的感知主要來自車身上的5個環(huán)視攝像頭，獲取信息的方式主要是視覺（圖像）信號，雷達(dá)信號只是作為超近或超遠(yuǎn)距離下的感知補充。

視覺信號的復(fù)雜程度和包含的數(shù)據(jù)量要遠(yuǎn)高于雷達(dá)信號，但從中進(jìn)行識別和信息提取需要用特定的算法進(jìn)行視覺處理，這也是為什么特斯拉 Hardware 2.0/3.0 的視覺處理能力非常強。

小鵬 XPLIOT 3.0 在感知系統(tǒng)上采用了與特斯拉相似的方案，也就是以視覺感知為主、多種傳感器為輔。以小鵬P7為例，它的感知系統(tǒng)包含：

· 1個前置三目攝像頭

· 1個前置單目攝像頭 

· 5個增強感知攝像頭

· 4個環(huán)視攝像頭

· 5個博世第五代毫米波雷達(dá)

· 12個超聲波傳感器

可見，小鵬 XPLIOT 3.0 的感知系統(tǒng)硬件要比特斯拉更豐富也更復(fù)雜。其中兩套環(huán)車身視覺系統(tǒng)非常有趣，1個前置三目攝像頭和5個增強感知攝像頭主要用于自動駕駛的環(huán)境感知；而另外的一個前置單目攝像頭和4個環(huán)視攝像頭則主要用于360環(huán)影和行車記錄。

這兩套系統(tǒng)在理論上還可以互為冗余，當(dāng)其中一套發(fā)生故障時，另一套可以通過特殊的算法接任視覺感知的工作，可以說是目前量產(chǎn)車中最復(fù)雜的視覺系統(tǒng)。

與計算平臺的算法一樣，豐富的傳感器也是為了感知能力的冗余，以應(yīng)對未來更高級算法的需求，這也是 XPLIOT 3.0 具有OTA升級到 XPLIOT 4.0 能力的原因。

除了自身的感知外，小鵬還在強調(diào)了高精度地圖的作用，這不禁讓人聯(lián)想到阿里系出身的何小鵬是否會與同為阿里系的高德地圖展開合作，這也是特斯拉這種外企相對難以企及的一個優(yōu)勢。

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性能強勁的計算平臺、精妙的算法、豐富的傳感器，小鵬P7都有了，這也讓它擁有了理論上可以向特斯拉Autopilot發(fā)起挑戰(zhàn)的可能。

這里說它是“理論上”，是因為這套系統(tǒng)的表現(xiàn)目前也只是理論上的，買的人多了，在路上用的人、跑的人多了，有了消費者的口碑，才能知道小鵬盡心盡力的 XPLIOT 3.0 究竟處于一個什么水平。

當(dāng)然了，當(dāng)小鵬P7上市后我們也會第一時間對其進(jìn)行電動知士TEST的標(biāo)準(zhǔn)化測試，屆時我們也會從更專業(yè)的角度來為大家評析，小鵬的 XPLIOT 3.0 究竟是怎樣的水平，以及它到底能不能向特斯拉Autopilot發(fā)起挑戰(zhàn)。