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自動駕駛 Autopilot FSD是特斯拉最核心的應用軟件。可以把其軟件收入組成分為三塊，具體而言： 1）Autopilot FSD（Full Self-Driving）完全自動駕駛選裝包。特斯拉著名的自動駕駛的功能，也可以說是特斯拉汽車的靈魂。消費者付費激活后，可以享受到包括自動泊車、自動輔助導航駕駛、智能召喚等在內的高級自動駕駛功能，而且后續(xù)可以通過 OTA 空中軟件持續(xù)升級自動駕駛能力。2020 年 7 月 1 號，其價格已經(jīng)上漲至 8000 美元/套（國內 64000 元/套）。 2) OTA 付費升級。特斯拉此前對于軟件的 OTA 升級基本上是以免費的形式提供的。2019年以來，特斯拉開始積極嘗試 OTA 付費升級。典型案例就是“Acceleration Boost”加速性能升級包。Model 3 車主只要付費 3000 美元，即可將汽車的百公里加速性能從 4.6s 提升到4.1s。 3） 高級車聯(lián)網(wǎng)功能。特斯拉從 2019 年 Q4 開始，首度開啟車聯(lián)網(wǎng)高級連接服務收費（9.9美元/月），車主支付了服務費后即可使用實時路況、卡拉 OK、流媒體等高級車聯(lián)網(wǎng)功能。 其中，OTA 付費升級以及高級車聯(lián)網(wǎng)功能兩塊業(yè)務是特斯拉從 2019 年開始逐步發(fā)力的軟件業(yè)務?，F(xiàn)階段，F(xiàn)SD 是特斯拉最核心的應用軟件，其軟件收入也主要由 FSD 選裝包貢獻。 完全自動駕駛芯片（FSD芯片，以前的自動駕駛硬件3.0）是特斯拉設計的自動駕駛芯片，在2019年初為他們自己的汽車推出。特斯拉聲稱，該芯片的目標是自主4級和5級。FSD芯片采用三星的14納米工藝技術制造，集成了3個四核Cortex-A72集群，共有12個CPU，工作頻率為2.2GHz，1個Mali G71 MP12 GPU，2個神經(jīng)處理單元，工作頻率為2GHz，還有其他各種硬件加速器。FSD最多支持128位LPDDR4-4266內存。  安全系統(tǒng) 有一個安全系統(tǒng)，它包含了一個雙核鎖步CPU，對汽車執(zhí)行器進行最終仲裁。這個CPU確定由FSD計算機上的兩個FSD芯片產(chǎn)生的兩個計劃是否匹配，以及驅動執(zhí)行器是否安全（參見§操作）。 安全系統(tǒng) 安全系統(tǒng)的設計是為了確保芯片只執(zhí)行經(jīng)過特斯拉加密簽名的代碼。 相機串行接口 FSD芯片有一個攝像機串行接口（CSI），能夠從各種視頻輸入設備中每秒處理多達25億個像素。 視頻編碼器 FSD芯片集成了一個H.265（HEVC）視頻編碼器，用于各種應用，如倒車攝像頭顯示、儀表盤和云剪輯記錄。 圖像信號處理器 FSD集成了一個圖像信號處理器（ISP），其內部24位流水線旨在處理特斯拉汽車上配備的8個HDR傳感器，能夠每秒處理多達10億個像素。ISP具有色調映射功能，使芯片能夠暴露出由于明/暗點（如陰影）而產(chǎn)生的額外細節(jié)。此外，ISP還具有降噪功能。 神經(jīng)處理單元 FSD芯片集成了兩個定制設計的神經(jīng)處理單元。每個NPU包含32 MiB的SRAM，旨在存儲臨時網(wǎng)絡結果，減少對主存儲器的數(shù)據(jù)移動。整體設計相當簡單明了。每個周期，256字節(jié)的激活數(shù)據(jù)和另外128字節(jié)的權重數(shù)據(jù)從SRAM中讀到MACs陣列中，在那里它們被合并。每個NPU有一個96x96的乘積陣列，總共有9,216個MAC和18,432個操作。對于FSD芯片，特斯拉使用8位乘8位的整數(shù)乘法和32位整數(shù)加法。對這兩種數(shù)據(jù)類型的選擇主要是由于他們努力降低功耗（例如，32位FP加法的功耗大約是32位整數(shù)加法的9倍）。在2GHz下運行，每個NPU的峰值性能為每秒36.86萬億次運算（TOPS）。每塊芯片上有兩個NPU，F(xiàn)SD芯片的綜合峰值性能可達每秒73.7萬億次運算。在點乘操作之后，數(shù)據(jù)被轉移到激活硬件、池化硬件，最后進入?yún)R總結果的寫緩沖器。FSD支持多種激活功能，包括整流線性單元（ReLU）、Sigmoid線性單元（SiLU）和TanH。每個周期，128字節(jié)的結果數(shù)據(jù)被寫回SRAM。所有的操作都是同時和連續(xù)進行的，重復進行直到完成整個網(wǎng)絡。 一些硬件已經(jīng)被簡化，這就把復雜性放到了軟件上。這樣做是為了降低硅的成本，以支持稍微復雜的軟件。軟件可以映射和分配單個SRAM庫。在特斯拉的NN編譯器的幫助下，還可以進行層融合，通過耦合conv-scale-act-pooling操作來實現(xiàn)數(shù)據(jù)重用。編譯器還執(zhí)行層平滑，確保一致的內存訪問，添加旨在減少庫沖突的通道填充，并插入DMA操作以在使用前預取數(shù)據(jù)。在代碼生成過程中，權重數(shù)據(jù)被生成，代碼被壓縮，并生成一個CRC校驗以保證可靠性。 在正常操作下，神經(jīng)網(wǎng)絡程序在啟動時被加載，并在芯片通電的整個過程中保持在內存中。運行是通過設置輸入緩沖區(qū)地址（如新拍攝的圖像傳感器照片），設置輸出緩沖區(qū)地址，和權重緩沖區(qū)地址（如網(wǎng)絡權重），設置程序地址，然后運行。NPU會異步地自行運行整個神經(jīng)網(wǎng)絡模型，直到達到停止指令，觸發(fā)中斷，讓CPU對結果進行后處理。 FSD計算機的設計是為了加裝到現(xiàn)有的特斯拉車型上，因此在外形尺寸和I/O方面基本相同。計算機本身正好可以放在汽車手套箱的后面。FSD計算機可以由技術人員安裝在與先前的自動駕駛硬件2.5板相同的插槽中。板子本身包含了兩個完全獨立的FSD芯片，以及它們自己的電源子系統(tǒng)、DRAM和閃存，以實現(xiàn)完全冗余。每個芯片從自己的存儲存儲器啟動，并運行自己的獨立操作系統(tǒng)。在板子的右邊（如下圖所示）是八個攝像頭的連接器。電源和控制裝置在電路板的左側。該板位于兩個獨立的電源上--一個用于FSD芯片，一個用于另一個。此外，一半的攝像機位于一個電源上，另一半位于第二個電源上（注意，視頻輸入本身是由兩個芯片接收的）。冗余的設計是為了確保在一個組件，如攝像機流或電源或板上的一些其他IC壞了的情況下，整個系統(tǒng)可以繼續(xù)正常運行。 操作 功耗 運行完整的軟件堆棧，F(xiàn)SD計算機耗散了72W。這比之前的解決方案HW2.5所耗散的57瓦特多了大約25%。在這72瓦中，包括由NPU耗散的15瓦。與HW2.5相比，運行確切的軟件堆棧和傳感器，特斯拉報告說每秒的幀數(shù)提高了21倍。
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