你将学习:
- 光子计算如何为自动驾驶汽车升级提供所需的人工智能计算能力。
- 是什么阻碍了自动驾驶汽车达到SAE 5级驾驶水平?
- 从技术角度来看，实现真正的自动驾驶非常困难。
如今，一辆汽车的软件功能传统上是由分布在汽车各处的数十个电子控制单元(ecu)驱动的。每个ECU都专门用于操作车辆的一个方面。例如，一个装置控制窗户，一个锁上门，另一个控制动力转向，等等。
为了实现实时数据计算和集成真正的自动驾驶所需的高级软件功能，找到集中和统一汽车控制架构的方法是至关重要的一步。根据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)的定义，SAE 5级是指车辆在任何条件下都能在没有驾驶员干扰的情况下安全地执行所有功能。要做到这一点，需要大量的人工智能计算。
最近，专家们研究了智能连接住宅和先进汽车的潜力，他们确定，一辆汽车中有22个不同的传感器，可以由人工智能增强和升级。这些专家表示,由于与人工智能相关的复杂计算,和最先进的微处理器的电力需求,当前车辆控制和计算技术只有实际能处理三个人工智能芯片一个紧迫感接近22日确定为所需车辆真正独立地运作。
在开车时，人类下意识地吸收和处理多个数据流，并不断地根据这些信息实时做出决定，甚至不考虑它。吸收和处理的数据的例子包括车辆内外情况的变化，涉及个人安全、乘客安全和行人安全。还有限速、路障、车道变更、交通堵塞、施工区域、学校区域、人行横道、相对速度、限速、天气状况、能见度等等。
在现实中，要让无人驾驶汽车完成所有这些工作，或者比人类更安全，就需要具有接近零延迟的人工智能计算能力，来处理实时生成的大量传感器数据。
自动驾驶汽车的艰苦战斗已经打响
除了传感器集成和目前尚不具备的人工智能计算能力之外，目前流行的半导体芯片架构在处理繁重的人工智能工作时产生的热量也是全自动驾驶的一大障碍。薯片越热，表现越差。
此外，虽然需要大量的电池功率来运行，但多余的热量也必须被驱散，通常需要使用散热器和风扇，这样会消耗更多的电池功率。这对性能和行驶里程主要由电池容量决定的汽车的负面影响显而易见。
SAE 4级自动化程度较高的汽车可以在自动驾驶模式下运行，但通常会有一些限制。例如，法国自动驾驶解决方案公司Navya已经在世界几个地方销售最高时速可达55英里的4级巴士和出租车。Alphabet的Waymo也在亚利桑那州的部分地区运营4级出租车服务，凯迪拉克最近在2021年的一个超级碗广告中推出了自动驾驶汽车服务。
因此，制造商们正在取得一些进展，现实世界中四级驾驶的例子也开始出现。然而，即使是最先进的自动驾驶汽车也面临着同样的问题:低效率、耗电大的计算方案限制了车辆的实用性和行驶里程，并释放出太多的热量，无法成为一种可持续的自动驾驶汽车选择。目前用于计算的芯片架构限制了该行业的发展，阻碍了该行业向全面5级驱动能力的飞跃。
从人工智能驱动的数据中心到汽车，光子计算可以处理负载
进入光子计算。光子人工智能计算系统即将在数据中心大规模投入商用，其他垂直行业自然会注意到这一点。自动驾驶汽车行业应该是首当其冲的行业之一。
人工智能光子处理器是一种用光子(激光)代替电子来计算和传输数据的通用人工智能推理加速器(见图)．因此，光子计算机极大地提高了处理器的速度，并大大减少了产生的热量。简而言之，光子计算将改变世界接近巨大人工智能工作量的方式。
自2010年以来，训练最先进的人工智能算法所需的计算能力以摩尔定律的五倍速度增长——大约每三个半月就翻一番。基于人工智能引擎的应用程序越来越多，影响着我们的日常生活，寻找解决这种性能不匹配的方法是数据中心运营商关注光子处理器的一个重要原因。在更低的运行功率下实现更快的计算是光子技术的王者。
基于同样的原因，光子计算可能是解决AV需要人工智能处理多个传感器数据的完美方案，实时、低功耗、低延迟。
正如前面提到的，驾驶员需要进行大量的实时计算才能做出声音、瞬间(通常是拯救生命)的决定。要想打造一辆符合SAE 5级标准的真正的自动驾驶汽车，需要大量的人工智能计算，这些计算能够提供卓越的处理速度和高能效。由光子计算驱动的AI处理器具有从SAE 4级到SAE 5级所需的性能、低延迟和效率。
在不太遥远的未来，全电动、零排放汽车的承诺最终意味着汽车的每个部件都需要更高的电力效率。利用光子计算的车载人工智能技术可能是汽车行业提供经济的SAE 5级自动驾驶汽车/电动汽车产品的关键技术。人们希望，自动驾驶汽车行业能够尽早看到光子计算的好处，并将其整合为整体解决方案的一部分，而不是昂贵的事后考虑。
