Waymo hé lộ hệ thống máy tính 'não bộ' mạnh mẽ bên trong xe robotaxi
Waymo vừa lần đầu công bố các chi tiết kỹ thuật về hệ thống máy tính đặt trong cốp xe robotaxi của hãng. Hệ thống này sử dụng chip tùy chỉnh 5nm, cung cấp khả năng xử lý tương đương trung tâm dữ liệu để vận hành xe tự lái an toàn.
Có gì trong cốp xe của bạn? Túi mua sắm, lốp dự phòng hay dây câu bình? Còn một cỗ máy tính hiệu năng cao có khả năng thực hiện tới một triệu tỷ phép tính mỗi giây thì sao? Điều đó chỉ đúng nếu bạn là Waymo.
Lần đầu tiên, Waymo đã tiết lộ những chi tiết quan trọng về "bộ não" điện toán nặng ký được đặt trong cốp xe robotaxi của hãng, bao gồm kiến trúc chip, thông số bộ xử lý và chi tiết các linh kiện bên trong. Những thông tin này được công bố trong một bài đăng trên blog, kèm theo danh sách các nhà cung cấp phần cứng mà Waymo sử dụng để chế tạo máy tính vận hành đội xe không người lái của mình.
Đây là cái nhìn hé lộ thú vị về công ty dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực công nghệ xe tự lái. Waymo hiện đang vận hành khoảng 4.000 xe tại hơn 10 thành phố, thực hiện khoảng 500.000 chuyến xe có trả phí mỗi tuần. Công ty tuyên bố rằng công nghệ của họ giúp giảm đáng kể các vụ tai nạn và chấn thương giao thông so với tài xế con người. Mặc dù phần lớn công việc để vận hành xe phụ thuộc vào quá trình huấn luyện nặng và mô phỏng chạy trên đám mây, một phần không nhỏ cũng diễn ra trực tiếp ngay trên xe.
Các xe robotaxi của Waymo, được trang bị đầy đủ camera, lidar và radar, tiếp nhận các luồng dữ liệu cảm biến thô khổng lồ. Dữ liệu đó được xử lý bởi trí tuệ nhân tạo để ngay lập tức hiểu rõ những gì đang diễn ra xung quanh xe, chuyển thông tin đó thành các lệnh lái xe an toàn chỉ trong vài mili-giây. Hệ thống máy tính được lắp đặt trong cốp xe hoạt động như mắt, tai và não bộ của xe, xử lý toàn bộ góc nhìn 360 độ và đưa ra quyết định trong tích tắc mà không cần con người can thiệp dự phòng.
"Hệ thống điện toán cho xe tự lái xử lý khối lượng công việc cực kỳ đa dạng," Satish Jeyachandran, Phó chủ tịch Kỹ thuật và Daniel Rosenband, Trưởng bộ phận Điện toán, viết trong bài đăng trên blog. "Tại Waymo, chúng tôi đang thiết kế một hệ thống tiên tiến có thể coi là ấn tượng đối với một trung tâm dữ liệu, với độ phức tạp bổ sung của miền vận hành trên xe và các yêu cầu thời gian thực."
Jeyachandran và Rosenband mô tả ba nguyên tắc cốt lõi định hướng thiết kế hệ thống điện toán của họ: phản hồi (responsive), chống chịu va đập (ruggedized) và dự phòng (redundant). Ngăn xếp này cần phải có khả năng phản hồi dữ liệu cảm biến nhanh nhất có thể và có độ trễ thấp nhất. Điều này đòi hỏi lượng sức mạnh tính toán khổng lồ mà Waymo đã mở rộng quy mô gấp 20 lần trong 8 năm qua. Hệ thống cũng cần phải chịu được tất cả các vết xóc và nứt trên đường, cũng như nhiệt độ khắc nghiệt. Quan trọng là nó cần phải chạy hai hệ thống song song trong trường hợp một hệ thống gặp sự cố. Ba nguyên tắc này là "không thể thương lượng", các lãnh đạo viết.
Nó cũng không được chiếm trọn toàn bộ cốp xe, bởi vì còn hành khách và hành lý của họ. Hệ thống cũng cần phải chạy gần như im lặng để không ảnh hưởng đến trải nghiệm của người đi xe. Mặc dù Waymo tự xây dựng ngăn xếp điện toán của riêng mình, họ vẫn dựa vào mạng lưới nhà cung cấp bên thứ ba để cung cấp các linh kiện mà họ không thể tự sản xuất.
Nỗ lực giải thích cách hệ thống đa cảm biến có thể hợp nhất dữ liệu trong thời gian thực của Waymo đặc biệt đáng chú ý khi xét đến việc CEO Tesla Elon Musk từng bác bỏ các hệ thống này là có lỗi vốn có. Musk đã gọi lidar là "cây nậy" và là "một trò mò mẫm vô nghĩa", cho rằng việc hợp nhất cảm biến giữa camera, radar và lidar tạo ra sự "xung đột cảm biến" nguy hiểm. Ông cũng cho rằng khi dữ liệu từ các cảm biến khác nhau mâu thuẫn nhau, việc tìm ra tín hiệu nào đáng tin cậy sẽ tạo ra sự mơ hồ chết người thay vì an toàn.
Nhưng Waymo lập luận rằng hệ thống mạnh mẽ và có dự phòng của họ mới là thứ cho phép hãng triển khai xe ở quy mô lớn. "Chúng tôi đã xây dựng kiến trúc ưu tiên học máy (ML) để chạy các mạng thần kinh tiên tiến với độ trễ tối thiểu," các lãnh đạo viết. "Để quản lý các tác vụ không phải ML quan trọng như điều phối, di chuyển dữ liệu và ghi nhật ký trong khi tối đa hóa thời gian cho việc tính toán ML, chúng tôi ghép nối công nghệ ML của mình với các CPU, GPU và bộ tăng tốc tốt nhất. Kết quả là một hệ thống cân bằng, không đồng nhất."
Trong bài đăng trên blog, Waymo giới thiệu con chip tùy chỉnh của mình, một ASIC tiến trình 5-nanometer, được chế tạo để xử lý dòng dữ liệu khổng lồ đến từ các cảm biến. Thay vì gửi dữ liệu thô, lộn xộn thẳng đến bộ não chính của xe, con chip này nằm ở tuyến đầu làm sạch dữ liệu, kết hợp đầu vào từ cảm biến và chạy các bài kiểm tra AI nhanh ngay khi thông tin đi vào. Khả năng xử lý chuyên dụng ở mặt trước của con chip cung cấp 1.000 TOPS (nghìn tỷ phép tính mỗi giây). Và bởi vì nó được chế tạo đặc biệt cho các hoạt động lái xe tự động của Waymo, nó khớp gọn gàng vào tổng thể hệ thống, giúp giữ thời gian phản ứng ở mức tối thiểu.
Jeyachandran và Rosenband kết thúc bài đăng trên blog bằng cách điểm qua danh sách các nhà cung cấp phần cứng giúp xây dựng hệ thống tiên tiến của Waymo: AMD, Micron, Nvidia, Samsung, SanDisk, Socionext và TSMC. Thay vì cố gắng tự xây dựng hệ thống điện toán từ đầu, công ty tập trung nỗ lực nội bộ vào việc hợp nhất cảm biến thời gian thực và học máy ở tuyến đầu, đồng thời dựa vào chuỗi cung ứng toàn cầu cho mọi thứ khác.
Đây là một cái nhìn hé lộ thú vị về công nghệ mà Waymo sử dụng để vận hành đội xe robotaxi của mình. Tuy nhiên, công ty không đề cập đến một khía cạnh quan trọng: tất cả những thứ này có giá bao nhiêu? Một số ước tính cho thấy chi phí phần cứng thế hệ thứ sáu rơi vào khoảng 20.000 đến 25.000 USD mỗi xe. Mặc dù con số đó đã giảm mạnh so với mức ước tính 100.000 đến 125.000 USD mỗi xe của thế hệ thứ năm, nó vẫn cho thấy việc tiếp tục mở rộng của Waymo có thể bị cản trở bởi chi phí phần cứng cao.
🌐 WAYMO HÉ LỘ HỆ THỐNG MÁY TÍNH 'NÃO BỘ' MẠNH MẼ BÊN TRONG XE ROBOTAXI Có gì trong cốp xe của bạn? Túi mua sắm, lốp dự phòng hay dây câu bình? Còn một cỗ máy tính hiệu năng cao có khả năng thực hiện tới một triệu tỷ phép tính mỗi giây thì sao? Điều đó chỉ đúng nếu bạn là Waymo. Lần đầu tiên, Waymo đã tiết lộ những chi tiết quan trọng về "bộ não" điện toán nặng ký được đặt trong cốp xe robotaxi của hãng, bao gồm kiến trúc chip, thông số bộ xử lý và chi tiết các linh kiện bên trong. Những thông tin này được công bố trong một bài đăng trên blog, kèm theo danh sách các nhà cung cấp phần cứng mà Waymo sử dụng để chế tạo máy tính vận hành đội xe không người lái của mình. Đây là cái nhìn hé lộ thú vị về công ty dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực công nghệ xe tự lái. Waymo hiện đang vận hành khoảng 4.000 xe tại hơn 10 thành phố, thực hiện khoảng 500.000 chuyến xe có trả phí mỗi tuần. Công ty tuyên bố rằng công nghệ của họ giúp giảm đáng kể các vụ tai nạn và chấn thương giao thông so với tài xế con người. Mặc dù phần lớn công việc để vận hành xe phụ thuộc vào quá trình huấn luyện nặng và mô phỏng chạy trên đám mây, một phần không nhỏ cũng diễn ra trực tiếp ngay trên xe. Các xe robotaxi của Waymo, được trang bị đầy đủ camera, lidar và radar, tiếp nhận các luồng dữ liệu cảm biến thô khổng lồ. Dữ liệu đó được xử lý bởi trí tuệ nhân tạo để ngay lập tức hiểu rõ những gì đang diễn ra xung quanh xe, chuyển thông tin đó thành các lệnh lái xe an toàn chỉ trong vài mili-giây. Hệ thống máy tính được lắp đặt trong cốp xe hoạt động như mắt, tai và não bộ của xe, xử lý toàn bộ góc nhìn 360 độ và đưa ra quyết định trong tích tắc mà không cần con người can thiệp dự phòng. "Hệ thống điện toán cho xe tự lái xử lý khối lượng công việc cực kỳ đa dạng," Satish Jeyachandran, Phó chủ tịch Kỹ thuật và Daniel Rosenband, Trưởng bộ phận Điện toán, viết trong bài đăng trên blog. "Tại Waymo, chúng tôi đang thiết kế một hệ thống tiên tiến có thể coi là ấn tượng đối với một trung tâm dữ liệu, với độ phức tạp bổ sung của miền vận hành trên xe và các yêu cầu thời gian thực." Jeyachandran và Rosenband mô tả ba nguyên tắc cốt lõi định hướng thiết kế hệ thống điện toán của họ: phản hồi (responsive), chống chịu va đập (ruggedized) và dự phòng (redundant). Ngăn xếp này cần phải có khả năng phản hồi dữ liệu cảm biến nhanh nhất có thể và có độ trễ thấp nhất. Điều này đòi hỏi lượng sức mạnh tính toán khổng lồ mà Waymo đã mở rộng quy mô gấp 20 lần trong 8 năm qua. Hệ thống cũng cần phải chịu được tất cả các vết xóc và nứt trên đường, cũng như nhiệt độ khắc nghiệt. Quan trọng là nó cần phải chạy hai hệ thống song song trong trường hợp một hệ thống gặp sự cố. Ba nguyên tắc này là "không thể thương lượng", các lãnh đạo viết. Nó cũng không được chiếm trọn toàn bộ cốp xe, bởi vì còn hành khách và hành lý của họ. Hệ thống cũng cần phải chạy gần như im lặng để không ảnh hưởng đến trải nghiệm của người đi xe. Mặc dù Waymo tự xây dựng ngăn xếp điện toán của riêng mình, họ vẫn dựa vào mạng lưới nhà cung cấp bên thứ ba để cung cấp các linh kiện mà họ không thể tự sản xuất. Nỗ lực giải thích cách hệ thống đa cảm biến có thể hợp nhất dữ liệu trong thời gian thực của Waymo đặc biệt đáng chú ý khi xét đến việc CEO Tesla Elon Musk từng bác bỏ các hệ thống này là có lỗi vốn có. Musk đã gọi lidar là "cây nậy" và là "một trò mò mẫm vô nghĩa", cho rằng việc hợp nhất cảm biến giữa camera, radar và lidar tạo ra sự "xung đột cảm biến" nguy hiểm. Ông cũng cho rằng khi dữ liệu từ các cảm biến khác nhau mâu thuẫn nhau, việc tìm ra tín hiệu nào đáng tin cậy sẽ tạo ra sự mơ hồ chết người thay vì an toàn. Nhưng Waymo lập luận rằng hệ thống mạnh mẽ và có dự phòng của họ mới là thứ cho phép hãng triển khai xe ở quy mô lớn. "Chúng tôi đã xây dựng kiến trúc ưu tiên học máy (ML) để chạy các mạng thần kinh tiên tiến với độ trễ tối thiểu," các lãnh đạo viết. "Để quản lý các tác vụ không phải ML quan trọng như điều phối, di chuyển dữ liệu và ghi nhật ký trong khi tối đa hóa thời gian cho việc tính toán ML, chúng tôi ghép nối công nghệ ML của mình với các CPU, GPU và bộ tăng tốc tốt nhất. Kết quả là một hệ thống cân bằng, không đồng nhất." Trong bài đăng trên blog, Waymo giới thiệu con chip tùy chỉnh của mình, một ASIC tiến trình 5-nanometer, được chế tạo để xử lý dòng dữ liệu khổng lồ đến từ các cảm biến. Thay vì gửi dữ liệu thô, lộn xộn thẳng đến bộ não chính của xe, con chip này nằm ở tuyến đầu làm sạch dữ liệu, kết hợp đầu vào từ cảm biến và chạy các bài kiểm tra AI nhanh ngay khi thông tin đi vào. Khả năng xử lý chuyên dụng ở mặt trước của con chip cung cấp 1.000 TOPS (nghìn tỷ phép tính mỗi giây). Và bởi vì nó được chế tạo đặc biệt cho các hoạt động lái xe tự động của Waymo, nó khớp gọn gàng vào tổng thể hệ thống, giúp giữ thời gian phản ứng ở mức tối thiểu. Jeyachandran và Rosenband kết thúc bài đăng trên blog bằng cách điểm qua danh sách các nhà cung cấp phần cứng giúp xây dựng hệ thống tiên tiến của Waymo: AMD, Micron, Nvidia, Samsung, SanDisk, Socionext và TSMC. Thay vì cố gắng tự xây dựng hệ thống điện toán từ đầu, công ty tập trung nỗ lực nội bộ vào việc hợp nhất cảm biến thời gian thực và học máy ở tuyến đầu, đồng thời dựa vào chuỗi cung ứng toàn cầu cho mọi thứ khác. Đây là một cái nhìn hé lộ thú vị về công nghệ mà Waymo sử dụng để vận hành đội xe robotaxi của mình. Tuy nhiên, công ty không đề cập đến một khía cạnh quan trọng: tất cả những thứ này có giá bao nhiêu? Một số ước tính cho thấy chi phí phần cứng thế hệ thứ sáu rơi vào khoảng 20.000 đến 25.000 USD mỗi xe. Mặc dù con số đó đã giảm mạnh so với mức ước tính 100.000 đến 125.000 USD mỗi xe của thế hệ thứ năm, nó vẫn cho thấy việc tiếp tục mở rộng của Waymo có thể bị cản trở bởi chi phí phần cứng cao. 🗞 Nguồn: The Verge #vgsnews #vgs #tintuc
Nguồn: The Verge
