1.特斯拉下一代自動駕駛硬件泄露

前置攝像頭從HW3.0 中的 3 個攝像頭減少到硬件 HW4.0 中的 2 個攝像頭。特斯拉要求 FCC 對某些文件保密，直到它在 2023 年 1 月中旬宣布硬件。

早在 2019 年，特斯拉公司推出其HW3.0全自動駕駛計算機。硬件更新為車輛帶來了更多的處理能力，最終使汽車能夠自動駕駛，至少在大多數情況下是這樣。

2023 年，有關新硬件4計算機泄露的謠言以及高清雷達泄漏之后，我們現在也看到了特斯拉硬件4自動駕駛套件的新攝像頭硬件泄漏。DriveTeslaCanada分享了新型前置攝像頭，冷卻風扇和帶有新加熱元件的側置B柱攝像頭的照片。

這些圖片中最大的變化顯示前置攝像頭從硬件 3 的 3 個攝像頭減少到硬件 4 的 2 個攝像頭。這是可能的，因為相機具有更好的視野和更高的分辨率。B柱攝像頭中的新加熱元件也應該有助于車輛在寒冷的天氣里清理攝像頭，因為它們可能被雪或冰覆蓋。

目前尚不清楚特斯拉何時推出硬件4或配備新套件的車輛何時開始發貨，但預計至少將在最近宣布。據 Electrek 報道，特斯拉要求 FCC 對某些文件保密，直到它在 2023 年 1 月中旬宣布硬件。

2.特斯拉FSD HW 4.0值得等待嗎？

如果您對即將推出的特斯拉FSD硬件（HW）4.0有所了解，那么您對FSD HW 3.0有何看法？

讓我們從結論開始：兩代FSD之間存在巨大差異，尤其是在底層硬件方面。

特斯拉FSD（HW3.0）配備了安森美AR0136AT的圖像傳感器，是2015年的產品，只有1.23百萬像素。

新一代FSD（HW4.0），如果不出意外，將首先安裝在Cybertruck上，該卡車在批量生產中一直被推遲。其中最大的變化是圖像傳感器從安森美的AR0136AT改為索尼的IMX490，像素增加到543萬。

IMX490具有2896（H）x 1876（V）像素，1/1.55型背照式堆疊式CMOS圖像傳感器，AD10位40fps，AD12位30fps，2280mV的高靈敏度，動態范圍為120dB，可擴展至140dB。AR0136AT為1280*960像素，光學尺寸為1/3，IMX490是AR0136AT的兩倍。

大幅面光學器件的好處是雙重的。

首先，成像更好。因為更大的傳感器可以接收更多的光。光線越多，成像越好，信噪比越高。

其次，更大的傳感器更容易獲得廣角。即使是安森美在2022年CES上推出的830萬像素圖像傳感器AR0820AT，光學尺寸也只有1/2，仍然沒有索尼的IMX490那么大。

有效范圍

圖像傳感器像素的增加最直接的性能提升是有效范圍的增加。

當然，在某種程度上，有效范圍也可以解釋為制造商自己的話。這是因為沒有第三方組織來測試“有效范圍”。但業界目前有一個標準：對于大型車輛，范圍誤差不超過5%的續航里程是有效續航里程。

不太精確地說，如果輔助駕駛系統識別卡車的有效范圍是100米，那么識別成人的有效范圍約為10-20米，識別高達80厘米的兒童的有效范圍約為8-10米。

所有制造商都根據識別大型車輛的有效范圍進行廣告宣傳，幾乎沒有參考意義。

與有效范圍的相關性最高的是圖像傳感器像素。Mobileye早期的一篇論文對此進行了詳細的描述，如果你有興趣，可以點擊這里閱讀全文：https://www.cs.huji.ac.il/w~shashua/papers/IV2003.pdf

這里我只說結論：安裝高度為0.3米、水平視場為47度的0.3百萬像素攝像頭，卡車識別的有效范圍約為44米，1.3M像素的有效范圍約為180米，身高不超過80厘米的兒童只有約18米。

使用5.43百萬像素的攝像頭，有效射程可以達到80-90米。安全級別大大提高。索尼的 IMX324 圖像傳感器，7.42 M 像素，水平 FOV 為 32 度，可以清楚地看到 160 米外的限速標志。

通常，主攝像頭的水平FOV為40-50度，長距離的FOV為25-35度。FOV越寬，有效范圍越近，但最重要的因素是圖像傳感器的像素。

三攝像頭到雙攝像頭甚至單攝像頭

傳感器光學尺寸大的優點是可以獲得更廣泛的圖像信息。

圖像傳感器的比較

索尼IMX490的另一個好處是其廣泛的垂直范圍。特斯拉目前使用的AR0136AT是4：3格式，這是一種較舊的設計。考慮到顯示器的顯示比例一般為4：3格式，AR0126AT并不是專門用于智能駕駛的，畢竟是2015年的產品。

雖然最近OV和Onsemi的8.3 M像素圖像傳感器都是16：9的比例，但只有索尼的IMX490接近3：2的比例。索尼的設計考慮到了交通信號燈的高度并努力覆蓋它們，而OV和Onsemi的設計則試圖水平覆蓋它們，因為光學尺寸不夠大，所以他們選擇了16：9格式。

特斯拉是三攝像頭設計，之所以這樣是因為視場不同，覆蓋范圍也會不同。為了覆蓋更大的范圍，需要三個攝像頭。特斯拉有三個35/50/120度的FOV。120度相機是超廣角，需要校正圖像畸形。

特斯拉模型3-三前置攝像頭

考慮到IMX490的超長和超廣覆蓋范圍，可以將35/50度的兩個攝像頭合二為一。即使 IMX490 使用 50 度 FOV，其有效范圍和寬度覆蓋范圍也遠遠超過 30 度 FOV 和 50 度 FOV 的 AR0136AT。

特斯拉一直注重成本，未來很可能從三個攝像頭變成兩個攝像頭甚至一個攝像頭。即使 IMX490 的 FOV 為 50 度，其覆蓋寬度也接近 120 度 FOV 的 AR016AT。

那么索尼的IMX490有什么了不起的呢？例如，十字路口的一些交通信號燈使用LED標志，一些警告標志也使用LED顯示屏。

由于人眼視覺的持久性，我們看不到兩個LED標志之間的區別。但是圖像傳感器不同。如果圖像傳感器的幀速率與LED顯示的幀速率不同，則會出現閃爍。同時，LED的高亮度會特別敏感，導致相機無法正常工作。

LED 閃爍比較

目前的常規做法是檢測LED顯示屏并將其濾除。但是，有時LED信號顯示的信息非常重要，無法過濾。

索尼、OV和安森美都開發了相應的解決方案。索尼是第一個成功開發它的人。OV和安森美在他們的8.3 M像素上也有此功能。其中，索尼和OV的技術路線相同，而安森美半導體是原創技術。索尼不需要后端ISP的配合，只有傳感器才能實現LED標志的識別。

特斯拉FSD HW4.0芯片的猜想

如果特斯拉繼續HW3.0設計，5.36 M像素將需要至少1000TOPS的AI計算能力，高于Nvidia的Orin。考慮到成本因素，特斯拉的第二代FSD芯片很可能不會這樣做。

第二代FSD或HW4.0可能只使用5.36 M像素用于前置主攝像頭，其余5個仍然是1.23 M像素或升級到2 M像素。即便如此，初步估計特斯拉的第二代FSD芯片至少需要400TOPS的AI算力。

特斯拉的卷積算法，AI其實根本沒有AI，它依靠的是計算蠻力。如果像素加倍，計算能力至少需要增加 3 倍。

特斯拉卷積重構流

做自動駕駛芯片就像積木，主要門檻是資本門檻。特斯拉在第一代FSD芯片中大方承認，除了NNA是AI油門踏板外，其余都是從第三方IP購買的，比如ARM的CPU、ARM G71的GPU、Arteris的片上互連等。

特斯拉-FSD芯片

特斯拉NNA的裸片面積為47.54平方毫米，主MAC有9216個陣列，其中大部分交給SRAM存儲器。這是特斯拉一貫的設計。2021年特斯拉技術日上發布的Dojo芯片也是如此。其中大部分都給了SRAM存儲器，因為對于AI操作來說，主要瓶頸是存儲，而最有效的解決方案是增加SRAM容量。

特斯拉-NNA

但缺點是SRAM存儲器占用了大量的芯片面積，面積與芯片的成本成正比。其次，SRAM很難使用先進的工藝來增加密度和減少面積。

三星的14nm SRAM位單元尺寸為0.049平方微米，7nm為0.026平方微米。在邏輯元件方面，三星的14nm晶體管密度為3250萬個晶體管/mm2，而7nm 7LPE工藝已提高到9530萬個晶體管/mm2，增長了近3倍。

只需增加MAC和SRAM容量的數量即可輕松獲得400TOPS的算術能力，而無需太多技巧。對于三星的7nm工藝，裸片面積需要增加約100平方毫米。

特斯拉的第一代FSD芯片為260平方毫米，第二代FSD芯片預計為300平方毫米，成本預計增加40-50%。

為什么特斯拉選擇三星作為第二代FSD芯片代工廠

原因很簡單。一是臺積電價格高，運力緊張。與此同時，特斯拉已經與三星合作，第一代FSD芯片在三星位于德克薩斯州奧斯汀的工廠生產，特斯拉總部已經在2021年搬到了奧斯汀。憑借位于同一城市的優勢，合作和溝通更加方便。

三星的代工業務屬于系統 LSI 部門。LSI部門的財務數據是公開的，但尚未向公眾公布鑄造業務的財務數據。鑄造廠是系統LSI部門的主要業務，但不是全部。

三星系統LSI部門的主要客戶包括三星的內置手機等芯片，逐年下降，2021年下降約50%。

有些人可能會說利潤率低是因為是內部客戶，但這實際上不是真的。三星系統的LSI部門在2020年的營業利潤率將達到11%，但隨著2021年更多外部客戶的加入，預計營業利潤率將降至7%。

顯然，內部客戶貢獻了更多的利潤，對于外部客戶來說，三星正在以極低的價格與臺積電競爭，同樣的7nm，三星的價格可能不到臺積電的1/3甚至1/4。

當然，如果特斯拉選擇三星，就不能選擇5納米工藝，因為三星的5納米并不比7納米好多少，而且功耗也很高。特斯拉選擇了三星，而且只能選擇7納米，因為工藝比較成熟。

為響應美國政府的號召，為了貼近主要客戶英偉達和高通，三星于 2021 年 11 月正式宣布將投資 170 億美元在德克薩斯州建設 S2-2 晶圓廠。

此前的S2-1工廠最高只有11納米，而S2-2工廠可以提供7納米工藝，預計2023年投產。特斯拉的第二代FSD計劃在S2-2中生產。

在S2-2工廠正式投產之前，特斯拉可能不會推出FSD HW 4.0，更不用說Cybertruck了。這也是為了最大限度地延長FSD HW 3.0的生命周期。如果你不急于購買特斯拉，你也可以等待FSD 4.0的發布。

審核編輯 ：李倩