O chip interno da Tesla é 21 vezes mais rápido que o modelo Nvidia mais antigo usado pela Tesla. E o computador de cada carro tem dois para segurança.
Projetar seus próprios chips é difícil. Mas a Tesla, um dos desenvolvedores mais agressivos de tecnologia de veículos autônomos, acha que vale a pena. A empresa compartilhou detalhes na terça-feira sobre como ajustou o design de seus chips de IA para que dois deles sejam inteligentes o suficiente para alimentar as próximas habilidades de “autocondução total” de seus carros.
O presidente-executivo da Tesla, Elon Musk, e seus colegas revelaram o hardware de computação de terceira geração da empresa em abril. Mas na conferência Hot Chips na terça-feira, os designers de chips mostraram como as otimizações pesadas nos chips de IA personalizados da Tesla aumentaram drasticamente o desempenho – um fator de 21 em comparação com os chips Nvidia anteriores. Como bônus, eles são apenas 80% do custo também.
A empresa precisava de um hardware melhor para atingir sua meta de direção autônoma completa em 2019, na qual os carros navegam não apenas nas rodovias como hoje, mas também nas ruas locais com sinais de parada e semáforos. “Ficou claro para nós, a fim de atender nossos níveis de desempenho nas restrições de energia e as restrições de fator de forma que tínhamos, tivemos que projetar algo próprio”, disse Ganesh Venkataramanan, um dos designers de chips e ex-processador AMD. engenheiro.
É um grande esforço projetar um chip de processador. A magnitude do trabalho se reflete no número gigantesco de transistores – 6 bilhões – que compõem o circuito de processamento em cada um dos chips de Tesla. Mas a experiência interna da Tesla, abrangendo tudo, desde processadores e software até fabricação de baterias e estações de carregamento, oferece uma grande vantagem sobre as montadoras convencionais.
“Outros fabricantes de automóveis não podem competir”, disse Pierre Ferragu, analista da New Street, em um relatório de agosto sobre a Tesla. “Seu modelo de negócios não permite que eles ajustem todos os carros com esse hardware caro, e eles estão muito atrasados em tecnologia, dependendo demais de seus fornecedores e incapazes de integrar hardware, software e operações. definindo o padrão para o piloto automático do mercado de massa.”
Dois cérebros para a segurança na condução autónoma
Cada computador Tesla tem dois chips de IA, um design redundante para maior segurança, disse Venkataramanan. Há redundância nas fontes de alimentação dos chips e nos feeds de entrada de dados também. Até as câmeras do carro estão em duas fontes de alimentação separadas para proteção contra falhas.
“Existem muitos recursos de redundância, o que garante que… nada de indesejável aconteça com o sistema” se um sensor, componente, câmera ou fonte de alimentação falhar, disse Venkataramanan.
Cada chip faz sua própria avaliação do que o carro deve fazer em seguida. O computador compara as duas avaliações e, se os chips concordarem, o carro entra em ação. Se os chips discordarem, o carro simplesmente joga fora esse quadro de dados de vídeo e tenta novamente, disse Venkataramanan. Essa é uma das razões pelas quais a Tesla queria chips de IA poderosos que pudessem lidar com uma taxa de quadros tão alta para vídeo.
Altamente otimizado
Cada chip Tesla AI funciona a 2 GHz e executa 36 trilhões de operações por segundo. Esse desempenho é possível porque a Tesla otimizou os chips para carros autônomos e abandonou qualquer coisa mais geral, disse Debjit Das Sarma, outro designer de chips da Tesla e ex-engenheiro da AMD.
Por exemplo, o chip lida com dados registrados como inteiros de 8 bits em vez dos números de ponto flutuante de 16 bits mais comuns em tarefas de IA, mas que exigem mais energia para processar. Por outro lado, tem um conjunto extremamente limitado de instruções que pode processar. E tem 32 megabytes gigantescos de memória SRAM de alta velocidade no chip, o que significa que não precisa esperar enquanto busca dados de memória DRAM convencional muito mais lenta.
“Em vez de gastar todo o poder nessas coisas perdulárias, queríamos gastar a maior parte da energia no que realmente importa para nós”, disse Das Sarma. Embora Tesla tenha projetado os principais elementos de IA do processador, ele se baseou em elementos prontos para uso para coisas como processamento gráfico.
O chip AI levou 14 meses para ser projetado e agora a Samsung está fabricando o processador. Ele está sendo enviado em carros Tesla mais novos agora, e os modelos mais antigos podem ser atualizados.