特斯拉FSD的硬件演进与模型压缩技术解析

引言

随着自动驾驶技术的迅速发展，特斯拉的全自动驾驶（FSD）系统也在不断进化。最近，特斯拉开始采用端到端的模型来优化其FSD算法，这种变革引发了广泛关注。本文将探讨特斯拉FSD在车载计算能力和模型压缩技术方面的最新进展，并通过一张详细的对比表，展示特斯拉与其他车厂在自动驾驶算力方面的对比。
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端到端设计对车载计算能力的挑战

端到端设计的采用大大增加了对计算资源的需求。特斯拉自动驾驶的核心，FSD计算单元，在硬件3.0和4.0版本间有显著的升级。硬件3.0配置了两块特斯拉自研的SOC芯片，每块芯片提供72TOPS的算力，由于设计为双机冗余，实际可用算力为72TOPS。而在硬件4.0中，特斯拉将每块SOC的NPU从两个增加到三个，并提升了主频，使得单个SOC的算力提升到约122TOPS，整体可用算力增加至244TOPS。

模型压缩技术的应用

为了在有限的车载计算资源上运行复杂的端到端模型，特斯拉采用了模型压缩技术。模型压缩通常包括减脂量化和知识蒸馏等手段。通过这些技术，可以显著减小模型的体积，同时保持或仅轻微降低模型的性能。特斯拉采用INT8精度来执行模型推理，既保证了运算速度，又节省了存储空间。

模型量化与结构化剪枝

量化技术通过降低数据精度（如从FP32转为INT8），在几乎不损失精度的前提下减小模型大小和提高运算速度。此外，结构化剪枝通过删除模型中不重要的权重或神经元来减少模型大小，这种方式虽然可能需要对模型进行微调，但能有效减少计算资源的需求。

硬件发展的未来展望

随着模型和算法的进一步优化，未来的特斯拉车辆可能需要更强大的计算单元来处理更复杂的任务。特斯拉可能会在未来的硬件版本中继续提升处理能力，例如硬件5.0可能会针对端到端模型进行专门优化，提供更高的算力来支撑更大的模型和更复杂的处理任务。

特斯拉与其他车厂自动驾驶算力对比表

车厂	硬件版本	算力(TOPS)	配置细节
特斯拉	3.0	72	双SOC, 14NM Samsung, INT8精度
特斯拉	4.0	244	提升NPU数量与主频, 双SOC备份
小米	SU七标准版	200	英伟达ORIN, 双芯片配置
奔驰	MBUX	1000+	四块ORIN芯片, 高算力配置
奥迪	zFAS	150	使用多个芯片，如Mobileye, Nvidia