特斯拉的 Autopilot 并不是業(yè)內(nèi)最早量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

但在 2014 年發(fā)布以后，Autopilot 憑借完善的功能定義、依靠眾包數(shù)據(jù)不斷學(xué)習(xí)的算法，以及通過 OTA 實(shí)現(xiàn)的軟件升級(jí)，已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)部署規(guī)模最大、運(yùn)行里程最長(zhǎng)的（單一）自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

在 2014 年 10 月以后，Autopilot 的硬件就默認(rèn)搭載在每一輛出廠的 Model S、Model X 和 Model 3 上。

到 2019 年 Q3 結(jié)束，特斯拉在全球一共交付了近 79 萬臺(tái)車，其中 74 萬臺(tái)都搭載了 Autopilot 的硬件。

根據(jù) MIT Human Centered AI 項(xiàng)目的估算，到 2019 年 Q3 特斯拉所有售出車輛的累計(jì)行駛里程約 168 億英里，其中通過 Autopilot 行駛的里程數(shù)達(dá)到 18.8 億英里 [1]。

Autopilot 的意義也并不止于為用戶提供一種更輕松的駕駛體驗(yàn)。

在 Model S 和 Model X 交付后，其提供的智能體驗(yàn)啟發(fā)影響了一大批行業(yè)內(nèi)外的從業(yè)者，并極大程度地推動(dòng)了全世界范圍內(nèi)智能汽車和自動(dòng)駕駛的發(fā)展。

Autopilot 的故事，是量產(chǎn)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，到 2019 年為止最經(jīng)典的兩個(gè)案例之一，另一個(gè)案例是 Mobileye（見《Mobileye 成長(zhǎng)史上的 5 個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻》）。

2013 年，特斯拉與 Google 的核心分歧

特斯拉在內(nèi)部提出 Autopilot 的規(guī)劃最早是在 2013 年。

2013 年 10 月，Autopilot 招聘了第一名員工 Drew Gray。到 2014 年 10 月硬件發(fā)布，第一代 Autopilot 硬件的研發(fā)只有不到 1 年時(shí)間。

少為人知的是，在 Autopilot 項(xiàng)目規(guī)劃的初期，Elon Musk 曾經(jīng)與 Google 探討過聯(lián)合開發(fā)一套高速公路自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的可能性 [2]。

當(dāng)時(shí) Google 方面，內(nèi)部的自動(dòng)駕駛項(xiàng)目已經(jīng)研發(fā)了幾年，技術(shù)上有了一些初步的成果，公司也有意將技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化。

Google 第一個(gè)商業(yè)化的想法是推出一套能夠在高速公路上單車道內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的系統(tǒng)。這套系統(tǒng)允許駕駛員雙手離開方向盤，但要求用戶在車輛行駛時(shí)時(shí)刻注意前方。

2013 年上半年，項(xiàng)目組已經(jīng)開始邀請(qǐng)內(nèi)部員工參與這套系統(tǒng)的測(cè)試 [3]。

巧合的是，Google 將這套系統(tǒng)命名為「AutoPilot」，這和日后特斯拉的「Autopilot」只有一個(gè)字母大小寫的差別。

但 Google 的技術(shù)最終沒有在特斯拉上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

主要的原因是，2013 年 Google 很快叫停了 AutoPilot 的測(cè)試。當(dāng)時(shí)公司邀請(qǐng)了一批每天需要通過高速公路長(zhǎng)途通勤的員工來參與系統(tǒng)測(cè)試。

幾周后，一名員工在自動(dòng)駕駛的車上睡著了。

2013 年 Google 半自動(dòng)駕駛測(cè)試，員工在車上化妝

現(xiàn)任 Waymo CEO John Krafcik 后來闡述過內(nèi)部的想法，團(tuán)隊(duì)認(rèn)為半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是不可靠的。因?yàn)椤府?dāng)你把這個(gè)系統(tǒng)開發(fā)得越好，人們就越容易過度信賴它?！?/p>

在叫停半自動(dòng)駕駛項(xiàng)目之后，Google 與特斯拉走上了完全不同的兩條道路。

前者轉(zhuǎn)向全力研發(fā) L4 - L5 級(jí)完全無人的機(jī)器駕駛系統(tǒng)，特斯拉則很快選擇了與 Mobileye 合作，開發(fā)第一代的 Autopilot。

借助 Mobileye，Autopilot 1.0 發(fā)布

Autopilot 在設(shè)計(jì)之初就采用了硬件先行、軟件更新的原則。

2014 年 10 月，特斯拉宣布所有新出廠的車輛都會(huì)默認(rèn)搭載 Autopilot 硬件，但實(shí)際上這套系統(tǒng)完整的軟件功能，是通過特斯拉 V7.0 版本的更新為用戶開啟的。

V7.0 版本開始推送的時(shí)間是一年后，也就是 2015 年 10 月。

這個(gè)時(shí)期出廠的每一輛特斯拉，都搭載了 1 個(gè)前向的毫米波雷達(dá)、1 個(gè)前視攝像頭、12 個(gè)超聲波雷達(dá)、1 套高精度電子輔助制動(dòng)系統(tǒng)（線控剎車）以及一塊搭載 Mobileye EyeQ3 芯片的主板，這套硬件被稱為 Autopilot Hardware 1.0。

2014 年也是 EyeQ3 投產(chǎn)的第一年，Autopilot 是全球最早搭載 EyeQ3 的系統(tǒng)。

有意思的是，再過 4 年后，當(dāng) EyeQ4 投產(chǎn)時(shí)，其全球首發(fā)車型將會(huì)是蔚來的 ES8。這時(shí) EyeQ4 上跑的是蔚來的 NIOPilot。蔚來在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都被視作特斯拉最有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一。

Autopilot 組建初期的成員，主要來自包括加州伯克利、卡耐基梅隆、康奈爾、麻省理工在內(nèi)的幾所高校，以及大眾汽車位于加州的 Electronic Research Lab。

在與 Mobileye 的合作中，Autopilot 的這支初期團(tuán)隊(duì)直接承擔(dān)了 Tier 1 的角色 [4]。

特斯拉沒有再選擇一家成熟的 Tier 1 與 Mobileye 聯(lián)合開發(fā)，這樣的做法可能和 Autopilot 激進(jìn)的時(shí)間表有關(guān)。

在特斯拉身上，與 Tier 2 二級(jí)供應(yīng)商直接合作開發(fā)子系統(tǒng)的案例非常常見。如果 Tier 1 提供的子系統(tǒng)在成本、性能或者時(shí)間表上無法滿足需求，特斯拉就有可能親自下場(chǎng)。

例如早期特斯拉在 Model S 上曾經(jīng)采用臺(tái)灣的富田電機(jī)，之后內(nèi)部改為自研電機(jī)，并將原有供應(yīng)商降為供應(yīng)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子。

從這個(gè)角度來講，要進(jìn)入并且留在特斯拉的供應(yīng)鏈體系，對(duì)供應(yīng)商的要求是在某個(gè)垂直領(lǐng)域有很深的積累，長(zhǎng)板非常長(zhǎng)。

特斯拉同時(shí)還要求供應(yīng)商技術(shù)演進(jìn)的節(jié)奏要非?？欤@在一定程度上也讓相當(dāng)數(shù)量的 Tier 1 難以適應(yīng)。

今天我們能看到的 Autopilot 中最終保留下來的供應(yīng)商，多數(shù)是深耕多年的傳感器供應(yīng)商和芯片 IP 提供商。

盡管特斯拉是智能電動(dòng)車領(lǐng)域的先驅(qū)者，但在 2014 年，高性能的三電系統(tǒng)已經(jīng)不再是特斯拉獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。

由于多重歷史原因（見《十年前，戴姆勒救了特斯拉》），戴姆勒和豐田在 Model S 上市前就已經(jīng)是特斯拉的投資人和客戶。

2014 年，特斯拉是戴姆勒旗下 Smart fortwo、A-Class、B-Class 車型的電動(dòng)動(dòng)力總成供應(yīng)商，同時(shí)它也將三電系統(tǒng)供應(yīng)給豐田的 RAV4 EV [5]。

Autopilot 發(fā)布后，智能駕駛成為拉動(dòng)特斯拉銷量的重要賣點(diǎn)。

一個(gè)極端的案例是，理想汽車的創(chuàng)辦人李想就擁有 4 輛特斯拉，包括 1 輛沒有 Autopilot 的 Model S、1 輛搭載 Autopilot 1.0 的 Model X、1 輛搭載 Autopilot 2.0 的 Mode X 和 1 輛 Model 3。他本人曾講過買 2 輛 Model X，很大程度上就是為了體驗(yàn) Autopilot。

小鵬汽車的創(chuàng)辦人何小鵬，則有 3 輛特斯拉。

2016 年，Joshua Brown 之死

伴隨著一輛輛新車下線，特斯拉在官方文本中這樣介紹 Autopilot：

全新的硬件并不是為了無人駕駛設(shè)計(jì)的，真正的無人駕駛還要數(shù)年才能到來。而 Autopilot 希望把駕駛員們從最無聊和危險(xiǎn)的路況中解放出來。

最重要的是，特斯拉的文本明確地告訴車主：（盡管有 Autopilot 存在）駕駛員依然是車輛行駛過程中最終的控制方和責(zé)任方。

2015 年 10 月，特斯拉開始向全球車主陸續(xù)推送 V7.0 版本的軟件更新，Autopilot 的主要功能得以解鎖。7 個(gè)月后，Google 曾經(jīng)最擔(dān)心的事情發(fā)生了。

2016 年 5 月，在佛羅里達(dá)一段沒有完全封閉的高速公路上，Joshua Brown 駕駛的一輛 Model S，撞上了一輛拐彎中的貨車。

當(dāng)時(shí)的高速路段上是藍(lán)天白云，Model S 上的 Autopilot 處于開啟狀態(tài)。

貨車正在拐彎，但 Autopilot 沒有識(shí)別出貨車白色的掛車車廂，因此擋風(fēng)玻璃首先撞上了車廂底部。黑色的 Model S 從車廂底部穿出，最后在高速公路邊的草地中停了下來。

Joshua Brown 在這場(chǎng)車禍中喪生。

佛羅里達(dá)事故的示意圖

這起事故被認(rèn)為是全球范圍內(nèi)第一起自動(dòng)駕駛致死事故，引起了非常廣泛的關(guān)注和報(bào)道（后來人們發(fā)現(xiàn) 2016 年 1 月在河北邯鄲還發(fā)生過一起特斯拉追尾清掃車的致命事故，因此 Joshua Brown 的事故為第二起）。

作為事故中主要的關(guān)聯(lián)方，特斯拉和 Mobileye 先后發(fā)表了幾份聲明。

特斯拉首先在事故聲明中指出，Joshua Brown 遭遇的是非常罕見的駕駛場(chǎng)景。

「當(dāng)時(shí)天氣晴朗，司機(jī)和 Autopilot 在藍(lán)天的映襯下都沒有注意到卡車白色的掛車車廂，因此司機(jī)和 Autopilot 系統(tǒng)都沒有及時(shí)剎車。卡車橫向穿過馬路時(shí)，掛車車廂的高度以及從 Model S 上觀察到的視角，構(gòu)成了一種非常罕見的駕駛場(chǎng)景，最終導(dǎo)致 Model S 與卡車掛車車廂的碰撞?！筟6]

特斯拉的聲明發(fā)出后，Mobileye 的發(fā)言人很快進(jìn)行了補(bǔ)充，表明事故責(zé)任并不在 Mobileye。

「當(dāng)前的防碰撞技術(shù)或者自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng) AEB 的設(shè)計(jì)，是為了防止與前車車尾的碰撞。在這起事故中，涉及到對(duì)橫向行駛車輛的處理，不屬于這一代 AEB 的設(shè)計(jì)目標(biāo)。Mobileye 的系統(tǒng)將在 2018 年開始支持對(duì)橫穿車輛的檢測(cè)識(shí)別。」

把 Mobileye 的話翻譯一下就是：Mobileye 在 Autopilot 中提供了 AEB 功能，這個(gè) AEB 本身不支持這樣的場(chǎng)景，但特斯拉允許用戶在這樣的場(chǎng)景下開啟了 Autopilot，因此責(zé)任不在 Mobileye。

在 Brown 的事故中，Autopilot 要識(shí)別出可能碰撞的橫向車輛，關(guān)鍵在于系統(tǒng)的算法以及車載計(jì)算平臺(tái)需要提供充足的算力支撐算法運(yùn)行。

在 2018 年以后，Mobileye 將會(huì)投產(chǎn)下一代芯片 EyeQ4，也就有更多的算力支撐更復(fù)雜的車輛識(shí)別算法。

這也是為什么聲明里說「Mobileye 將在 2018 年支持橫穿車輛識(shí)別」的原因。

Autopilot 1.0 的缺陷是什么？

顯然，特斯拉沒法一直等著 Mobileye。

在與 Mobileye 的合作中，特斯拉同時(shí)也意識(shí)到：前者依賴特斯拉在內(nèi)的各家車輛獲取大數(shù)據(jù)改進(jìn)自身算法。但其對(duì) Autopilot 進(jìn)行改進(jìn)的積極性和進(jìn)度都沒有達(dá)到令特斯拉滿意的節(jié)奏。這讓特斯拉內(nèi)部決定「自動(dòng)駕駛這個(gè)核心要抓在自己手里」。

2016 年，特斯拉請(qǐng)來了來自 AMD 的芯片大師 Jim Keller，開始組建硬件工程團(tuán)隊(duì)。

同年，特斯拉在內(nèi)部啟動(dòng)計(jì)算平臺(tái) FSD（Full Self-Driving Computer）的研發(fā)，并選擇了英偉達(dá) DRIVE PX2 作為 Autopilot Hardware 2.0 階段性的計(jì)算平臺(tái)。

與 FSD 這樣的長(zhǎng)期準(zhǔn)備同步，特斯拉在 Joshua Brown 事故發(fā)生 4 個(gè)月后，也就是 2016 年 9 月推送的 V8.0 軟件更新中，提出暫時(shí)利用毫米波雷達(dá)來解決此前事故中暴露的系統(tǒng)缺陷。

毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)是，擅長(zhǎng)橫向信息的測(cè)量，比如前方物體的距離和速度，但不擅長(zhǎng)縱向信息的測(cè)量，比如物體的大小和高度。

它的檢測(cè)效果還與物體的材質(zhì)有關(guān)，金屬物體反射的毫米波信號(hào)強(qiáng)，但塑料材質(zhì)的物體反射很弱。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，毫米波雷達(dá)容易檢測(cè)到前方有無（金屬）物體，但不容易判斷物體的大小和高度。

在 Brown 的事故中，毫米波雷達(dá)已經(jīng)檢測(cè)到前方卡車車廂存在，但它無法判斷車廂的高度，結(jié)合視覺感知把卡車白色的「車廂」當(dāng)成了天上的「白云」，最終系統(tǒng)傾向認(rèn)為車廂是一塊懸在道路上方的路牌。

如果將毫米波雷達(dá)調(diào)整為主要的傳感器，當(dāng)再次遇到類似情況，毫米波雷達(dá)就可以觸發(fā)車輛制動(dòng)。這樣確實(shí)解決了類似 Brown 事故中的問題。

但由于毫米波雷達(dá)不善于判斷物體大小和高度，道路上出現(xiàn)易拉罐或者路牌這樣的障礙物時(shí)，也容易觸發(fā) Autopilot 誤剎車。

以毫米波雷達(dá)為主要傳感器的策略，只持續(xù)了幾個(gè)月的時(shí)間，特斯拉之后會(huì)重新切換回以視覺感知為主的策略。

2016 年，Autopilot 1.0 的啟示

Autopilot 的推出與事故，在那個(gè)時(shí)間，在整個(gè)大的汽車行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

特斯拉到 2016 年，大約賣掉了十幾萬臺(tái)搭載 Autopilot Hardware 1.0 的 Model S 和 Model X。

Autopilot 是行業(yè)里第一次，在短短 2 年之內(nèi)，讓全球數(shù)十萬規(guī)模的先富起來的人群體驗(yàn)到了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的可用性。

以 Joshua Brown 的遭遇為代表，事故也暴露出 Autopilot 還遠(yuǎn)非完美的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

人們意識(shí)到，開發(fā)比 Autopilot 更好的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，來提供給特斯拉以外的主機(jī)廠們，將是一門巨大的生意。

在世界范圍內(nèi)，這年大量的自動(dòng)駕駛公司紛紛創(chuàng)立，相當(dāng)數(shù)量的公司很容易地說服了投資者，頭部公司更是拿到了巨額的資金。

這與 Autopilot 先期對(duì)市場(chǎng)的教育一定程度是分不開的。

在解決 Brown 事故中類似的感知問題上，以后的幾年，激光雷達(dá)、高分辨率的毫米波雷達(dá)、高精度地圖都得到了非常大的關(guān)注和資本投入。

自動(dòng)駕駛領(lǐng)域昔日的明星創(chuàng)業(yè)公司 Roadstar.ai 曾經(jīng)力主深度融合技術(shù) Deep Fusion，就是通過多傳感器數(shù)據(jù)的前融合來彌補(bǔ)單一傳感器各自存在的缺陷。

2019 年，特斯拉還收購了技術(shù)公司 DeepScale（見《特斯拉的第一筆自動(dòng)駕駛投資》），一部分原因也是為多傳感器融合補(bǔ)課。

Autopilot 2.0，全面替換 Mobileye

在 Autopilot 1.0 的合作中，Mobileye 認(rèn)為特斯拉開放給用戶的功能太激進(jìn)，Elon Musk 則認(rèn)為 Mobileye 同時(shí)要支持大量的傳統(tǒng)車企，一定程度上拖慢了技術(shù)推進(jìn)的節(jié)奏。

從 2015 年開始，特斯拉已經(jīng)在內(nèi)部組建算法和硬件的團(tuán)隊(duì)，為將來替換 Mobileye 做準(zhǔn)備。

當(dāng)年上半年，特斯拉組建了基于視覺感知的軟件算法小組 Autopilot Vision，這個(gè)小組最初由 Autopilot 1 號(hào)員工 Drew Gray 帶領(lǐng)。

同年，特斯拉招來了原來在微軟負(fù)責(zé) Bing Vision 和 HoloLens 的研究總監(jiān) David Nistér，David Nistér 接替 Drew Gray，并擔(dān)任 Autopilot Vision 副總裁。

次年初，Autopilot 開始內(nèi)部籌備全自動(dòng)駕駛芯片 FSD 的研發(fā)，F(xiàn)SD 招的第一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員是 Pete Bannon，Bannon 現(xiàn)在是負(fù)責(zé) Autopilot 弱電與芯片工程的副總裁。FSD 項(xiàng)目匯報(bào)給 Jim Keller。

2016 年 7 月，Mobileye 與特斯拉合作關(guān)系最終破裂了，Joshua Brown 的事故成為「壓死駱駝的最后一根稻草」。

Mobileye CEO Amnon Shashua 在當(dāng)月的財(cái)報(bào)會(huì)上公開表示，「與特斯拉的合作將止步（Autopilot 1.0 上的）EyeQ3」。

特斯拉隨后在 2016 年 9 月 V8.0 的軟件更新中，將 Autopilot 調(diào)整為以毫米波雷達(dá)為主的感知方案。

2016 年 10 月，特斯拉推出 Autopilot Hardware 2.0，包含 8 個(gè)攝像頭，1 個(gè)毫米波雷達(dá)，12 個(gè)超聲波雷達(dá)，以及一塊搭載英偉達(dá) DRIVE PX2 AutoCruise 定制版的計(jì)算主板。

Hardware 2.0 雖然上車了，但 Autopilot 軟件端的 Tesla Vision 并沒有開發(fā)就緒。

外部恐怕很難想象，特斯拉 Hardware 2.0 的車輛，從 2016 年 9 月到 2017 年 1 月，經(jīng)歷了 4 個(gè)月幾乎裸機(jī)的狀態(tài)。

Autopilot 的一部分功能在這個(gè)階段缺失，包括 AEB、防碰撞預(yù)警、車道保持、自適應(yīng)巡航等。

到 2017 年上半年，由于 Tesla Vision 算法的改進(jìn)，特斯拉在 V8.1 版本的軟件更新時(shí)，Autopilot 的功能重新追上了 Hardware 1.0 時(shí)期。

Tesla Vision 追趕 Mobileye

Tesla Vision 來自于 Autopilot 內(nèi)部在 2015 年成立的 Vision 小組，Vision 的目標(biāo)就是要取代 Mobileye。

盡管 Vision 小組是屬于 Auotopilot 軟件團(tuán)隊(duì)下的一個(gè)分支，但其領(lǐng)導(dǎo)人 David Nistér 的職位是 Autopilot Vision 副總裁，足見特斯拉對(duì)這個(gè)小組寄予厚望。

Nistér 在 1998 年從愛立信開始投身圖像壓縮與 3D 重建領(lǐng)域。在來特斯拉之前，他在微軟待了 8 年，其開發(fā)的技術(shù)被用在 Bing Vision 和 HoloLens 上。

David Nistér 過去的研究偏傳統(tǒng)視覺領(lǐng)域，因此 Tesla Vision 從一開始走的是傳統(tǒng)視覺的路線。

從 2016 年開始，特斯拉內(nèi)部還有一支團(tuán)隊(duì)在做與 Tesla Vision 相關(guān)的工作，這支團(tuán)隊(duì)是隸屬于 Autopilot 硬件工程副總裁 Jim Keller 麾下的機(jī)器學(xué)習(xí)小組（Machine Learning team）。

特斯拉從 AMD 挖來傳奇芯片架構(gòu)師 Jim Keller 時(shí)，還從 AMD 挖來了一大批具有多年芯片開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的大牛。

2016 年 2 月開始，Pete Bannon 帶領(lǐng)著來自 AMD 的大牛們開始了完全無人駕駛芯片 FSD 的研發(fā)。

同時(shí)期，同樣來自 AMD 的谷俊麗，在 Autopilot 硬件工程團(tuán)隊(duì)下開始組建機(jī)器學(xué)習(xí)小組，這個(gè)小組有兩個(gè)任務(wù)：一個(gè)是搭建 Hardware 2.0 上的 AI 算法和機(jī)器學(xué)習(xí)軟件，另一個(gè)是參與設(shè)計(jì) FSD 芯片的架構(gòu)和上面的軟件。

Vision 小組和機(jī)器學(xué)習(xí)小組在組織架構(gòu)上是相對(duì)獨(dú)立的，2 個(gè)小組分別匯報(bào)給 2 位不同的副總裁，Nistér 和 Keller。

2016 年，Vision 和機(jī)器學(xué)習(xí)小組都成立不久，規(guī)模都不大。

特斯拉的原計(jì)劃是與 Mobileye 協(xié)商一段過渡期：在過渡期內(nèi)，Autopilot 可以同時(shí)運(yùn)行 Tesla Vision 以及 Mobileye 兩套軟件，但 Mobileye 拒絕了這個(gè)提議。

所以就有了前面，先有 Amnon Shashua 宣布雙方合作破裂，再有當(dāng)年 10 月份 Autopilot 硬件更新但軟件卻跟不上的情況。

2016 年 10 月以前，Tesla Vision 基于傳統(tǒng)視覺的版本在性能和功能上達(dá)不到與 Mobileye 對(duì)標(biāo)，10 月以后，Tesla Vision 融合了機(jī)器學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)基于 AI 的算法。

為了解決車載部署的實(shí)時(shí)計(jì)算問題，Autopilot 機(jī)器學(xué)習(xí)小組當(dāng)時(shí)還設(shè)計(jì)一套推理（Inference）軟件，來解決了英偉達(dá)的配套軟件在實(shí)時(shí)計(jì)算上的速度局限問題。

在 2016 年年底那個(gè)時(shí)間，特斯拉應(yīng)該是全球第一家把 AI 算法集成到量產(chǎn)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的公司。

Mobileye 當(dāng)時(shí)還在使用傳統(tǒng)視覺的算法，而英偉達(dá)當(dāng)時(shí)「對(duì)解決自動(dòng)駕駛問題的算法結(jié)構(gòu)理解還不夠到位」。

2017 年上半年，特斯拉推送 V8.1 的軟件更新，Autopilot 終于重新追平 Mobileye 時(shí)期的功能。

軟硬結(jié)合，特斯拉走向「汽車界的蘋果」

在特斯拉 2.0 版本的 Autopilot 硬件中，包含 8 個(gè)攝像頭，1 個(gè)毫米波雷達(dá)，12 個(gè)超聲波雷達(dá)，以及一塊搭載英偉達(dá) DRIVE PX2 AutoCruise 定制版的計(jì)算主板。

過去 Mobileye 的 EyeQ3 能提供的算力大約是 0.25 TOPS，它的下一代產(chǎn)品 EyeQ4 的算力是 2.5TOPS。而英偉達(dá)為特斯拉定制這塊 DRIVE PX2 算力是 EyeQ3 的 40 倍以上，也就是超過 10 TOPS。

同時(shí)，Autopilot 從這一代硬件開始，支持計(jì)算平臺(tái)的改造升級(jí)。Autopilot Hardware 2.0 以后的特斯拉車型，只要拆開車上的手套箱，車主就可以用更高算力的 FSD 替換已有的主板。

Autopilot 1.0 與 2.0 的感知能力對(duì)比

與 Autopilot Hardware 1.0 相比，Hardware 2.0 大幅提升了系統(tǒng)的感知能力。

Hardware 1.0 的車上只有 1 個(gè)前視攝像頭和 1 個(gè)后視攝像頭（不參與自動(dòng)駕駛）。

而 2.0 的車上配置了 3 個(gè)前向的攝像頭和 4 個(gè)側(cè)向的攝像頭，前向的攝像頭可以檢測(cè) 60 米、150 米和 250 米內(nèi)的范圍，側(cè)前向的攝像頭可以檢測(cè) 80 米內(nèi)的范圍，側(cè)后向的攝像頭可以檢測(cè) 100 米內(nèi)的范圍，配合前向的毫米波雷達(dá)和車身一周的超聲波雷達(dá)，Autopilot Hardware 2.0 形成了圍繞車身一周最遠(yuǎn)能到 250 米的多重?zé)o縫的覆蓋。

Autopilot Hardware 2.0 在系統(tǒng)感知能力與計(jì)算能力上的巨大提升，讓 Elon Musk 的確有理由相信，這代 Autopilot 會(huì)比上一代好得多。

實(shí)際上，在 Autopilot Hardware 2.0 推出后，特斯拉已經(jīng)對(duì)外宣稱這版本的硬件足以支撐完全無人駕駛。

Autopilot 從 1.0 依靠 Mobileye 提供芯片和算法，轉(zhuǎn)型到 2.0 以后，在核心技術(shù)上基本能夠做到自主可控。這個(gè)變化背后，有一位靈魂人物就是芯片大師 Jim Keller。

Autopilot 軟硬件工程副總裁 Jim Keller，現(xiàn)已加盟 Intel

Jim Keller 在 2000 年以前參與了 AMD Athlon K7 的設(shè)計(jì)，之后又是 K8 架構(gòu)的主要設(shè)計(jì)者，然后創(chuàng)業(yè)，公司又被蘋果收購。

Keller 加入蘋果之后，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了 A4 和 A5 芯片，這兩款芯片被廣泛用于 iPhone 4、4S 和最初兩代的 iPad 上。之后他又回到老東家?guī)椭?AMD 推出 Zen 架構(gòu)芯片。

在 Jim Keller 加入特斯拉 1 個(gè)月后，公司又從蘋果招到了研發(fā)總監(jiān) Pete Bannon，Bannon 是 A5 芯片核心的設(shè)計(jì)工程師，在那之前他是 PA Semi 的架構(gòu)與驗(yàn)證副總裁。

PA Semi 也就是 Jim Keller 創(chuàng)業(yè)被蘋果收購的那家公司，Jim Keller 和 Bannon 是老同事。

當(dāng)月，特斯拉 FSD 的研發(fā)正式啟動(dòng)了。后續(xù)，特斯拉在 2016 年的上半年密集地招募了一大批原本在 AMD 進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)和深度學(xué)習(xí)研究的人才。

到 2019 年 3 月，F(xiàn)SD 在 Model S 和 Model X 上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；4 月，F(xiàn)SD 在 Model 3 上量產(chǎn)。

搭載 FSD 的這版硬件，也就是大家通常所認(rèn)知的 Autopilot Hardware 3.0。

2019 年 8 月，當(dāng)特斯拉在高性能處理器頂會(huì) Hot Chips 上公布 FSD 研發(fā)成果時(shí)，我們發(fā)現(xiàn) FSD 的主創(chuàng)絕大部分都是來自 AMD。

（下面這張 PPT 上，除了 Pete Bannon，其他的主創(chuàng)人員在 AMD 平均有 15 年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，Bill McGee 甚至在 AMD 待了 18 年。）

FSD 的核心開發(fā)人員

Pete Bannon 帶領(lǐng)的 FSD 項(xiàng)目與前面提到的谷俊麗帶領(lǐng)的機(jī)器學(xué)習(xí)小組，都匯報(bào)給 Autopilot 硬件工程副總裁 Jim Keller。

這樣，從 2015 - 2017 年，Autopilot 團(tuán)隊(duì)逐步建立了自身在計(jì)算機(jī)視覺+AI+芯片的能力，特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)也越發(fā)變成一個(gè)軟硬件緊密耦合的系統(tǒng)。

這樣做的好處是什么呢？就是高效。

Pete Bannon 在 FSD 量產(chǎn)后曾經(jīng)說過，

「特斯拉開始研發(fā) FSD 的原因是，我們發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上沒有一種芯片是從底層出發(fā)為自動(dòng)駕駛和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的。

FSD 是我參與過的所有項(xiàng)目中最快地從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的。因?yàn)槲覀冎痪劢褂诜?wù) 1 個(gè)客戶的需求?！?/p>

Autopilot 團(tuán)隊(duì)管理架構(gòu)的演進(jìn)

Autopilot 最早期的管理層是資深工程經(jīng)理 Drew Gray，Gray 在 2013 年 10 月入職，是 Autopilot 招聘的第一個(gè)員工。

Gray 在 2015 年 9 月，也就是特斯拉 V7.0 發(fā)布的前夕，去了當(dāng)時(shí)還在做后裝自動(dòng)駕駛解決方案的 Cruise Automation，卻又在 Cruise 被通用收購的前夕去了 Otto，最后所幸趕上了 Otto 被 Uber 收購。Gray 在 Uber 時(shí)期擔(dān)任工程總監(jiān)，現(xiàn)在則是創(chuàng)業(yè)公司 Voyage 的 CTO。

與 Drew Gray 接近的時(shí)期，特斯拉還有一位工程總監(jiān) Darren Liccardo，Liccardo 和 Gray 在特斯拉負(fù)責(zé)的主要是 Autopilot 1.0 系統(tǒng)的集成。Liccardo 后來去了大疆，據(jù)說與大疆布局自動(dòng)駕駛有關(guān)。

2015 年上半年，因?yàn)橐匝熊浖鸩教娲?Mobileye，Autopilot 開始組建視覺算法團(tuán)隊(duì) Vision。

Vision 團(tuán)隊(duì)最初也由 Drew Gray 負(fù)責(zé)。一段時(shí)間后，Autopilot 從微軟招募了此前負(fù)責(zé) Bing Vision 和 HoloLens 的研發(fā)總監(jiān) David Nistér，Nistér 擔(dān)任的是 Autopilot Vision 副總裁。

2015 年 12 月，在 Gray 和 Liccardo 離開后，特斯拉把原來 Model X 的首席產(chǎn)品經(jīng)理 Sterling Anderson 調(diào)入，擔(dān)任 Autopilot 總監(jiān)，Anderson 的角色更接近產(chǎn)品總監(jiān)/項(xiàng)目總監(jiān)。

2016 年 1 月，特斯拉又引入 Jim Keller，公司對(duì) Keller 的任命是 Autopilot 硬件工程副總裁。Keller 的團(tuán)隊(duì)一面著手設(shè)計(jì)完全無人駕駛芯片 FSD，一面于 2016 年 10 月推出搭載英偉達(dá)芯片的第二代自動(dòng)駕駛硬件系統(tǒng)。

此外，Keller 麾下還成立了利用 AI 提升軟件算法的機(jī)器學(xué)習(xí)小組。

2015 年 - 2016 年，硬件工程副總裁 Jim Keller 與 Vision 副總裁 David Nister 以及 Autopilot 總監(jiān) Sterling Anderson 的搭班，是 Autopilot 第一版相對(duì)穩(wěn)定的管理架構(gòu)。

在這個(gè)架構(gòu)下，芯片、計(jì)算機(jī)視覺、AI 這幾個(gè)日后關(guān)鍵的要素都已經(jīng)萌芽。

在 2016 年 10 月以后，為了推動(dòng) Tesla Vision 盡快追趕上 Mobileye 軟件所提供的功能和性能，Vision 小組與機(jī)器學(xué)習(xí)小組在技術(shù)和產(chǎn)品上進(jìn)行融合。

同時(shí)在軟件工程上，特斯拉借調(diào)了當(dāng)時(shí) SpaceX 的軟件工程副總裁 Jinnah Hosein，來兼任 Autopilot 臨時(shí)的軟件工程副總裁。

Aurora 創(chuàng)始人：Chris Urmson（左）與 Sterling Anderson（右）

2016 年底，Sterling Anderson 離開特斯拉，與前 Google 自動(dòng)駕駛的 CTO Chris Urmson 創(chuàng)辦 Aurora.ai。

2017 年 1 月，特斯拉又從蘋果挖來了編程語言 Swift 的主要開發(fā)者 Chris Lattner，Lattner 的角色是 Autopilot 軟件工程副總裁。

隨著 Lattner 的到來，Jinnah Hosein 重回 SpaceX，而原來 David Nistér 的 Vision 團(tuán)隊(duì)被來自蘋果的 Chris Lattner 接管。機(jī)器學(xué)習(xí)小組與 Vision 小組隨后合并，成為現(xiàn)在的 Autopilot AI 團(tuán)隊(duì)。

從 2016 年下半年 - 2017 年上半年，在 David Nistér、Jinnah Hosein、Chris Lattner 和 Jim Keller 4 位副總裁的領(lǐng)導(dǎo)下，特斯拉 V8.1 的更新基本上恢復(fù)了此前全部的自動(dòng)駕駛功能。

一個(gè)頗具戲劇性的結(jié)果是，前面的 3 位軟件副總裁，到 2018 年已經(jīng)悉數(shù)離開了特斯拉。

SpaceX 的 Jinnah Hosein 加盟了 Anderson 創(chuàng)辦的 Aurora.ai。David Nistér 去了英偉達(dá)負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛高精地圖業(yè)務(wù)。而 Chris Lattner 很快去了 Google，現(xiàn)在在開發(fā) TensorFlow。

在 2017 年 6 月，Chris Lattner 離開之后，特斯拉進(jìn)一步提拔了 Jim Keller 為總負(fù)責(zé) Autopilot 硬件和軟件工程的副總裁。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部當(dāng)時(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)小組的負(fù)責(zé)人谷俊麗向 Elon Musk 推薦了 OpenAI 科學(xué)家 Andrej Karpathy，Andrej 在 2017 年 6 月加入，擔(dān)任 Autopilot AI 總監(jiān)，負(fù)責(zé)的就是此前 Vision 小組與機(jī)器學(xué)習(xí)小組合并的團(tuán)隊(duì)。

這樣，在 Jim Keller 治下，Pete Bannon 主要帶領(lǐng) FSD 的研發(fā)，Andrej Karpathy 主要負(fù)責(zé) Vision 和 AI 的開發(fā)。這個(gè)局面是 Autopilot 第二版相對(duì)穩(wěn)定的治理架構(gòu)。

在 2017 - 2018 年，Jim Keller 帶領(lǐng)下的 Autopilot 團(tuán)隊(duì)發(fā)展到 300 - 400 人。

除了 Pete Bannon 帶領(lǐng)的 FSD 開發(fā)，以及 Andrej 帶領(lǐng)的 AI 團(tuán)隊(duì)外，Autopilot 還包含了規(guī)劃控制、地圖、仿真和測(cè)試等模塊。

到 2018 年 4 月，Jim Keller 離開特斯拉轉(zhuǎn)投 Intel，原來 Snap 的工程 VP Stuart Bowers 接了 Keller 的班，Autopilot 今天大致保持了 Jim Keller 時(shí)期的架構(gòu)。

在 Jim Keller 的團(tuán)隊(duì)之外，Autopilot 還有一支關(guān)聯(lián)團(tuán)隊(duì)很少被人提及，就是 Firmware 團(tuán)隊(duì)，有時(shí)也被稱為嵌入式團(tuán)隊(duì)。

這支團(tuán)隊(duì)有將近百人，負(fù)責(zé)包括車內(nèi)大屏、數(shù)據(jù)采集、軟件 Build&Release 以及 OTA 等工作的開發(fā)。

這支團(tuán)隊(duì)由特斯拉軟件工程副總裁 David Lau 帶領(lǐng)，Lau 是特斯拉元老級(jí)的成員。Firmware 團(tuán)隊(duì)深居幕后，卻對(duì) Autopilot 也至關(guān)重要。

從 Autopilot 1.0 到 2.0，特斯拉在自動(dòng)駕駛上建立了自主可控、快速迭代的能力。盡管這個(gè)過程看起來極盡折騰，內(nèi)部的團(tuán)隊(duì)常常瀕臨「無人駕駛」的狀態(tài)，但 Autopilot 最終拿出了領(lǐng)先行業(yè)的量產(chǎn)功能。

Autopilot 短周期高強(qiáng)度迭代開發(fā)的過程，也培養(yǎng)了一大批自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的實(shí)戰(zhàn)人才。

除了先后投奔各家的高管，在中國(guó)公司的自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)一線，小鵬汽車自動(dòng)駕駛副總裁谷俊麗就是前面提到的在 Autopilot 2.0 開發(fā)時(shí)期發(fā)揮關(guān)鍵作用的機(jī)器學(xué)習(xí)小組負(fù)責(zé)人。

此外，蔚來汽車負(fù)責(zé) NIOPilot 的副總裁 Jamie Carlson、紐勱科技 CEO 徐雷、原 Roadstar 聯(lián)合創(chuàng)始人衡亮以及 AutoBrain 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Yolanda Du 也悉數(shù)出自 Autopilot 團(tuán)隊(duì)。

特斯拉實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的路徑

2019 年 3 月，特斯拉已經(jīng)開始量產(chǎn) FSD，F(xiàn)SD 能夠以不到 100 瓦的功耗輸出 144TOPS 的算力。根據(jù) Elon Musk 最近的一次承諾，特斯拉將在明年底在一部分市場(chǎng)推出完全無人駕駛的功能。

特斯拉自研芯片 FSD

Elon Musk 第一次公開談?wù)摻鉀Q完全無人駕駛的問題，是在 2015 年 3 月。

在當(dāng)年 GTC 上，Musk 與黃仁勛這樣講道：「在我看來，無人駕駛的問題已經(jīng)解決了。我們知道準(zhǔn)確的技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑，未來幾年就能把它做出來。我們不僅要做無人車開發(fā)的領(lǐng)頭羊，而且要讓你真能買得到?！?/p>

次月，Autopilot Vision 團(tuán)隊(duì)在特斯拉內(nèi)部成立。同年特斯拉在 V7.0 更新中推送 Autosteer 功能。

到 2016 年 Q3，搭載 Autopilot 1.0 的特斯拉已經(jīng)賣出 11.4 萬輛。

特斯拉可能是人類歷史上，第一次用聯(lián)網(wǎng)的汽車，以如此大的規(guī)模，配置完全相同的傳感器，采集相同格式的真實(shí)駕駛數(shù)據(jù)。

這些眾包采集的數(shù)據(jù)，在經(jīng)過篩選清洗標(biāo)注后，被用于訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)的算法，算法再被進(jìn)一步封裝，以 OTA 的方式裝載到用戶車載計(jì)算機(jī)的芯片上。

數(shù)據(jù) - 算法 - 更多數(shù)據(jù) - 更優(yōu)算法，是特斯拉實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛的路徑。而其自研的 FSD，為 Autopilot 奠定了算力基礎(chǔ)，也讓這個(gè)路徑的實(shí)現(xiàn)成為可能。

回到 2014 年的秋天，當(dāng)大部分人都認(rèn)為廣泛的無人駕駛不會(huì)那么快到來時(shí)，Elon Musk 已經(jīng)不想再等。

P.S. 本文部分內(nèi)容首發(fā)于知識(shí)星球「汽車之心」：

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參考資料：

[1]https://lexfridman.com/tesla-autopilot-miles-and-vehicles/

[2]https://www.bloomberg.com/news/articles/2013-05-07/tesla-ceo-talking-with-google-about-autopilot-systems

[3]https://waymo.com/safety/

[4]https://www.youtube.com/watch?v=kp3ik5f3-2c

[5] 特斯拉 2014 年年報(bào)

[6] https://www.tesla.com/blog/tragic-loss

[7]https://www.tesla.com/blog/all-tesla-cars-being-produced-now-have-full-self-driving-hardware?redirect=no

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