Nvidia: Liderazgo tecnológico en asistencia avanzada al conductor (NASDAQ:NVDA)

El fabricante de semiconductores Nvidia informa ganancias trimestrales

Justin Sullivan/Getty Images Noticias

nvidia (NASDAQ:NVDA) ha invertido muchos años y miles de millones de dólares en el desarrollo de sistemas en chip que combinan núcleos de CPU ARM con la tecnología GPU de Nvidia. Hasta hace poco, Nvidia luchaba por encontrar mercados para sus SOC, a pesar de que la arquitectura ARM funciona prácticamente todos los dispositivos móviles. Alrededor de 2017, Nvidia cambió su negocio SOC a lo que entonces era una nueva aplicación, la conducción autónoma. Si bien la verdadera autonomía del vehículo ha resultado difícil de alcanzar, los socios de Nvidia ahora pueden ofrecer sistemas de asistencia al conductor que no requieren un monitoreo constante del conductor. Uno de ellos, el sistema Mercedes-Benz Drive Pilot, es el primero en ser aprobado por el gobierno alemán.

Mercedes-Benz presenta Drive Pilot, el primer sistema de asistencia al conductor de nivel 3 del mundo aprobado por el gobierno alemán.

El pasado mes de diciembre, Mercedes-Benz Anunciado que su sistema Drive Pilot fue el primero en ser aprobado por la Autoridad Federal de Transporte Motorizado de Alemania. Drive Pilot se considera un Sistema Avanzado de Asistencia al Conductor (ADAS) de “Nivel 3”, según la definición de SAE. Drive Pilot no requiere que el conductor supervise constantemente el sistema y esté listo para tomar el control, a diferencia de otros sistemas ADAS.

Niveles SAE ADAS

SAE

El anuncio de Mercedes resumió cómo funciona el sistema:

En tramos de carretera adecuados y donde la densidad de tráfico es alta, DRIVE PILOT puede ofrecer hacerse cargo de la conducción, inicialmente hasta la velocidad legalmente permitida de 60 km/h. Los mandos necesarios para ello se encuentran en el aro del volante, a la izquierda y a la derecha, encima de los huecos para los pulgares. Cuando el conductor activa DRIVE PILOT, el sistema controla la velocidad y la distancia, y guía el vehículo sin esfuerzo dentro de su carril. En consecuencia, se tienen en cuenta el perfil de la ruta, los eventos que ocurren en la ruta y las señales de tráfico. El sistema también reacciona ante situaciones de tráfico inesperadas y las gestiona de forma independiente, es decir, mediante maniobras evasivas dentro del carril o mediante maniobras de frenado.

Drive Pilot utiliza un amplio conjunto de sensores de radar, LIDAR, ultrasónicos y de cámara de video:

Sensores piloto de conducción

Noticias de diseño

Las luces verdes en el volante indican cuándo se cumplen las condiciones para habilitar Drive Pilot en el modo de nivel 3:

Volante piloto de conducción

Mercedes Benz Estados Unidos

Drive Pilot también se puede operar en el modo de Nivel 2 cuando no se cumplen todas las condiciones, como la velocidad en la autopista. Por lo tanto, funciones como el mantenimiento de carril y el frenado de emergencia aún están disponibles, pero se requiere que el conductor esté listo para tomar el control.

Dan Carney, el autor del artículo de Design News mencionado anteriormente, describió cómo fue dejar que Drive Pilot manejara:

Circulando por la pista ovalada en el campo de pruebas de Mercedes-Benz Immendingen en el sedán eléctrico de tamaño completo EQS de la compañía, los ingenieros de Mercedes hicieron todo lo posible para alentarme a jugar Tetris en la pantalla de infoentretenimiento del automóvil a pesar de que estaba sentado detrás del volante.

Los ingenieros de Mercedes aprovecharon la oportunidad para demostrar varias capacidades de Drive Pilot:

Más tarde, mientras circulaba en un tráfico lento pero constante, otro conductor de Mercedes pasó a toda velocidad, cruzando agresivamente la proa del EQS antes de continuar hacia el carril contiguo, como lo haría un conductor que está a punto de perder la salida. Los sistemas de asistencia al conductor menos capaces perderían la calma en esta situación, frenando con un miedo histérico ante la aparición repentina de un vehículo tan cerca del frente. Pero Drive Pilot es lo suficientemente inteligente como para reconocer a un intruso que pasa en el espacio personal del automóvil y le da al infractor un segundo para ponerse en camino.

Dice mucho sobre la confianza que Mercedes tiene en el sistema que estaban dispuestos a llevar a un periodista a un viaje de demostración, aunque en condiciones controladas. Por el contrario, el de Tesla (TSLA) El piloto automático sigue siendo considerado un sistema de nivel 2 por el Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras de EE. UU..

El anuncio decía poco sobre la tecnología subyacente, pero en el CES de enero, Nvidia reveló que proporcionó la “pila completa” de hardware y software para Drive Pilot. Aproximadamente a los 34 minutos de la presentación, Ali Kani, vicepresidente y gerente general de Negocios Automotrices, afirma:

Tenemos algunos socios que solo compran nuestros chips y el sistema operativo principal, mientras desarrollan sus propias aplicaciones de software. Otros socios, como Mercedes Benz, confían en nosotros en toda esta pila. Desde nuestro software de conducción autónoma que se ejecuta en las computadoras Nvidia en cada automóvil, hasta el entrenamiento de modelos de IA en la nube, la generación de datos sintéticos, la validación del vehículo y la prueba de nuevas funciones a través de la simulación, que finalmente se envían por aire a cada vehículo Mercedes Benz. .

Nvidia se había convertido oficialmente en un socio de confianza de una prestigiosa marca automotriz en el segmento tecnológicamente más avanzado de la cadena de suministro automotriz.

Drive Pilot parece ser el único sistema de nivel 3 actualmente en producción. Audi había planeado un sistema de Nivel 3 en 2020, luego lo descartó por problemas de responsabilidad, según CNET.

De acuerdo a Diseño Electrónico, el próximo EV de Polestar, Polestar 3, contará con un sistema de nivel 3 basado en Volvo Ride Pilot. Volvo ha sido durante mucho tiempo socio de Nvidia en el desarrollo de ADAS y Ride Pilot se basa en el hardware de Nvidia Drive. Polestar 3 se presentará este año.

BMW ofrecerá el Nivel 3 en la Serie 7 de 2023, según Electronic Design, basado en tecnología Mobileye. Sin embargo, soy un poco escéptico sobre el tiempo y la disponibilidad, ya que el procesador de Mobileye que sería más adecuado para el Nivel 3 es el EyeQ Ultra presentado en CES en enero. Como analizo a continuación, el EyeQ Ultra no entrará en producción hasta 2025.

El artículo de Electronic Design también menciona otros sistemas muy capaces, como Ultra Cruise de GM, Full Self-Driving Beta de Tesla e incluso DreamDrive de Lucid. Pero ninguno de estos se espera que sean sistemas de Nivel 3. Más bien, son sistemas de “manos libres” que aún requieren que el conductor esté alerta y atento al automóvil y las condiciones de manejo, es decir, no “con los ojos cerrados”.

Powering Drive Pilot es el sistema en chip Orin de Nvidia, que eclipsa el rendimiento de Tesla y Mobileye y está en producción ahora.

Nvidia presentó Orin SOC en su Cumbre de tecnología de GPU de China en diciembre de 2019. Nvidia prometió que Orin ofrecería 7 veces la capacidad de IA de la generación anterior de SOC, denominada Xavier.

Es casi seguro que Xavier fue un fracaso comercial. Aunque Nvidia tenía grandes esperanzas de que Xavier formara la base de un sistema ADAS automotriz “listo para usar” para ser comercializado por compañías de componentes como Bosch y ZF, nunca sucedió.

Casi todo el mundo había subestimado la dificultad de la autonomía del vehículo, y Tesla había anunciado su HW 3.0 SOC en abril de 2019. El SOC de Tesla era muy superior al de Xavier y marcaba el listón de lo que se necesitaba en hardware para un sistema ADAS competente, si no para una autonomía completa. -conduciendo.

La respuesta de Nvidia fue Orin, que posiblemente superó el rendimiento del Tesla SOC. Digo posiblemente porque las afirmaciones de rendimiento de la IA generalmente se miden en TOPS (operaciones tera por segundo o 10 ^ 12 operaciones por segundo). Pero sin especificar la naturaleza exacta de la operación, la métrica TOPS se vuelve problemática de usar.

En su Día de la Autonomía, Tesla especificó que el chip FSD tuviera una capacidad de 72 TOPS:

microprocesador de Tesla FSD

Youtube

nvidia especifica El rendimiento de Orin AI en 254 TOPS para operaciones de enteros de 8 bits y ese es probablemente el más comparable al rendimiento declarado de Tesla:

Kit de desarrollador de Orin

nvidia

Orin es sin duda el chip más grande con 17 mil millones de transistores fabricados en un proceso TSMC sub-14 nm en comparación con el chip Tesla con 6 mil millones de transistores fabricados en un proceso de 14 nm. Gran parte del tamaño de Orin es para acomodar varias entradas de sensor y cámara y proporcionar procesamiento de señal de imagen.

El chip FSD de Tesla fue un gran avance en 2019 y todavía se usa en los vehículos Tesla, pero está muy por detrás de Nvidia. a Preguntas y respuestas sobre el día de la IA de Tesla, Elon Musk estimó que HW 4.0 sería 4 veces más potente que HW 3.0, lo que implica que HW 4.0 será capaz de generar alrededor de 280 TOPS, aproximadamente comparable a Orin. Pero no está claro cuándo llegará HW 4.0.

También se espera en el futuro el Mobileye (INTC) EyeQ Ultra, que la compañía anunció en el CES en enero:

EyeQ Ultra

móvil

Según las especificaciones del gráfico, Orin ya es más potente que EyeQ Ultra.

Por ahora, Orin de Nvidia reina como la solución de chip único más poderosa para ADAS que está en producción. Y Nvidia no se queda quieta. Lo siguiente en la hoja de ruta de desarrollo es atlán:

Atlán SOC

nvidia

Nvidia afirma que Atlan ofrecerá un factor de mejora de 4 sobre Orin, o alrededor de 1000 TOPS para operaciones de matriz de enteros de 8 bits. Es probable que Atlan sea el SOC de mayor rendimiento para aplicaciones ADAS y robótica cuando entre en producción en 2025.

Conclusiones de los inversores: el potencial de crecimiento de Drive

La escalada continua en el rendimiento del SOC para los sistemas ADAS transmite que los fabricantes de automóviles y los desarrolladores de chips no han encontrado realmente el nivel de rendimiento del chip que satisfaga las necesidades de autonomía total. Nvidia y otras empresas seguirán desarrollando SOC cada vez más potentes hasta que alcancen ese nivel.

Por ahora, Nvidia ofrece el SOC más potente y, lo que es más importante, una pila completa de hardware y software para acompañarlo en la plataforma Nvidia Drive, como se muestra arriba en el kit para desarrolladores. Nvidia ha podido traducir el rendimiento superior de Orin en múltiples logros de diseño. En su marzo de 2022 anuncio del inicio de producción de OrinNvidia destacó su canal de diseño ganador:

La compañía también anunció que su línea de producción automotriz ha aumentado a más de $11 mil millones en los próximos seis años, luego de una serie de logros de diseño con fabricantes de vehículos de todo el mundo.

Más de 25 fabricantes de vehículos han adoptado el sistema en un chip (SoC) Nvidia DRIVE Orin™. A partir de este año, están introduciendo vehículos definidos por software, construidos en la plataforma de cómputo de IA centralizada.

DRIVE Hyperion con Nvidia Orin™ funciona como el sistema nervioso central y el cerebro de IA para los vehículos de nueva energía: ofrece características de IA de vanguardia en constante mejora al tiempo que garantiza capacidades de conducción seguras.

“Los automóviles del futuro serán completamente programables, evolucionando de muchos controladores integrados a poderosas computadoras centralizadas, con funcionalidades de IA y AV entregadas a través de actualizaciones de software y mejoradas durante la vida útil del automóvil”, dijo Jensen Huang, fundador y CEO de Nvidia.

Orin ha sido elegido por 20 de los 30 principales fabricantes de vehículos eléctricos de pasajeros del mundo para ser su plataforma informática de IA. Además de Mercedes Benz, Jaguar Land Rover y Volvo Cars también han elegido Nvidia Drive.

La reciente partida del CEO de Volkswagen AG, Herbert Diess, por retrasos en el software sugiere que más fabricantes de automóviles principales también recurrirán a Nvidia. El enfoque en VW era tratar de hacer todo internamente, como mencioné en un reciente artículo para mi servicio Marketplace, Rethink Technology.

Estos esfuerzos incluyeron el desarrollo de la propia plataforma de hardware y sistema operativo de VW, llamado VW.OS. No es sorprendente que esto haya provocado retrasos en los vehículos eléctricos de gama alta de las marcas Porsche, Audi y Bentley.

Los fabricantes de automóviles se han convertido fundamentalmente en integradores de sistemas para los componentes y subsistemas de sus cadenas de suministro. Nvidia está perfectamente posicionada para alimentar ese paradigma como proveedor automotriz.

Drive proporciona el nivel adecuado de hardware y software para que los fabricantes de automóviles puedan configurar y completar el sistema Drive según sus necesidades. Drive permite a los fabricantes de automóviles completar el software de alto nivel para el vehículo sin perderse en los detalles de los sistemas operativos o modelos de IA. y fabricantes de automóviles necesitar controlar el software a un nivel superior para integrar el software y el hardware como parte del proceso de producción.

Aparentemente, VW trató de emular a Tesla, pero probablemente esa no sea la respuesta correcta para la mayoría de los fabricantes de automóviles. Porque la asociación Mercedes/Nvidia es el mejor modelo para lograr el automóvil más programable del futuro. Me quedo mucho tiempo con Nvidia y lo califico como Hold.

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