自動(dòng)駕駛是鏈接物理世界和虛擬世界的入口

　　一場疫情，不僅僅使得全球經(jīng)濟(jì)停擺，也使得自動(dòng)駕駛的正常測試陷入了停滯的階段。

　　就在一片停滯之中，工程師們將自動(dòng)駕駛仿真器的重要性再提高一個(gè)等級，也是在特殊時(shí)期，使得自動(dòng)駕駛技術(shù)得以繼續(xù)前行的重要利器。

　　事實(shí)上，不僅僅是特殊時(shí)期，仿真器作為自動(dòng)駕駛最重要的技術(shù)之一，它的出現(xiàn)使得自動(dòng)駕駛開發(fā)商能夠超越物理世界的局限，模擬極端的路況，測試自動(dòng)駕駛車輛的性能?？梢哉f，在助力自動(dòng)駕駛落地的道路上，自動(dòng)駕駛仿真器做出了巨大的推動(dòng)作用。

　　在物理世界和虛擬世界之間，自動(dòng)仿真器到底扮演什么樣的角色？ 在整個(gè)汽車鏈條當(dāng)中，仿真處在于什么位置？

　　自動(dòng)駕駛仿真：量產(chǎn)前必經(jīng)之路

　　無論是自動(dòng)駕駛汽車、機(jī)器人還是復(fù)雜的醫(yī)療器械，在投入使用之前都需要大量的測試。

　　行業(yè)普遍認(rèn)為，為了保證自動(dòng)駕駛技術(shù)安全可靠，自動(dòng)駕駛玩家需要110億英里的測試數(shù)據(jù)來對自動(dòng)駕駛系統(tǒng)不斷優(yōu)化升級。

　　如果按照100輛自動(dòng)駕駛汽車，每天24小時(shí)不停歇路測，平均時(shí)速25英里（40公里）每小時(shí)來計(jì)算，需要500多年的時(shí)間才能完成目標(biāo)里程。

　　這樣的里程要求對于一般的自動(dòng)駕駛公司而言，幾乎是天方夜譚，且需要大量消耗金錢成本和時(shí)間成本的。

　　為了繞開這一過程，各家公司開始尋求在虛擬世界里解決問題，因此在仿真器里走一遭成了必經(jīng)之路。

　　與此同時(shí)，Conner Case 都是自動(dòng)駕駛公司當(dāng)中的最重要的問題，而在物理世界當(dāng)中，非常難以創(chuàng)造條件驗(yàn)證自動(dòng)駕駛汽車對于Conner Case的應(yīng)變能力，而在仿真器當(dāng)中，則能夠模擬很多極限情況，檢測自動(dòng)駕駛汽車的穩(wěn)定性和安全性。

　　因此，仿真是自動(dòng)駕駛當(dāng)中最重要的一環(huán)，仿真的水平高低一定程度上反映著其在真實(shí)的物理世界水平。

　　所以無論是Waymo 還是 Cruise 等Robotaxi 廠商，還是英偉達(dá)、百度、騰訊等不同行業(yè)的巨頭公司都對仿真足夠的重視。

　　Waymo 和 Criuse 的高速發(fā)展，也離不開仿真器的支持。

　　Carcraft 的軟件創(chuàng)造者James Stout，認(rèn)為 Carcraft 是不斷推動(dòng) Waymo 自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)有力武器。如果 Waymo 能在幾年后供應(yīng)全自動(dòng)駕駛汽車，那么 Carcraft 值得被永遠(yuǎn)銘記，作為現(xiàn)實(shí)世界的虛擬呈現(xiàn)，它功勞巨大。根據(jù)Waymo 2019年的官方數(shù)據(jù)，其仿真里程已經(jīng)超過了100億英里。

　　Cruise 的自動(dòng)駕駛負(fù)責(zé)人 Tom Boyd 認(rèn)為：只要在建模時(shí)足夠精準(zhǔn)，我們就能在仿真器里重現(xiàn)物理世界。Cruise 在仿真里，能夠解決的問題可能還會(huì)領(lǐng)先路測幾個(gè)月甚至幾年。

　　Boyd 甚至表示：“自動(dòng)駕駛公司成立的那天它們的仿真器就得全速運(yùn)轉(zhuǎn)?！?/p>

　　仿真公司 Cognata CEO Danny Atsmon表示，“在大量真實(shí)世界交通場景的組合中，高度精準(zhǔn)和可擴(kuò)展的交通模型仿真技術(shù)對于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)驗(yàn)證來說至關(guān)重要?！?/p>

　　大大小小的案例已經(jīng)證明仿真是自動(dòng)駕駛車輛硬件和軟件投入使用之前進(jìn)行測試和驗(yàn)證的一種有價(jià)值的工具。

　　無縫移植圖形計(jì)算時(shí)代的優(yōu)勢

　　仿真的重要性，也越來越多的自動(dòng)駕駛公司在仿真上進(jìn)行巨頭的投入，甚至都將戰(zhàn)火聚焦至仿真平臺(tái)當(dāng)中。

　　近年來，英偉達(dá)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域異軍突起

　　過去相當(dāng)長的一段時(shí)間里，英偉達(dá)已經(jīng)能夠形成了完整的端對端的解決方案，形成了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)、軟件工具包、存儲(chǔ)庫和框架以及高性能高能效的計(jì)算等矩陣。今年，Navigant Research 的《自動(dòng)駕駛汽車計(jì)算平臺(tái)》報(bào)告中，英偉達(dá)在自動(dòng)駕駛汽車平臺(tái)領(lǐng)域位列榜首。

　　事實(shí)上，在自動(dòng)駕駛所有技術(shù)分支當(dāng)中，仿真是最能將英偉達(dá)在圖形計(jì)算時(shí)代所積累的優(yōu)勢鏈接到自動(dòng)駕駛時(shí)代的技術(shù)應(yīng)用。

　　NVIDIA DRIVE Constellation ，是英偉達(dá)在2019年GTC技術(shù)大會(huì)上提出的自動(dòng)駕駛仿真模擬器。具體來說，NVIDIA DRIVE Constellation 是一款由兩個(gè)并排服務(wù)器組成的數(shù)據(jù)中心解決方案。

　　第一臺(tái)服務(wù)器DRIVE Constellation Simulator使用NVIDIA GPU運(yùn)行 DRIVE Sim? 軟件，用以生成在虛擬世界中車輛行駛的傳感器結(jié)果；另外一臺(tái)服務(wù)器Constellation Vehicle搭載了DRIVE AGX汽車計(jì)算機(jī)，用來處理仿真的傳感器數(shù)據(jù)。來自Constellation Vehicle的駕駛決策可反饋到Constellation Simulator中，從而實(shí)現(xiàn)位精確且時(shí)間精準(zhǔn)的硬件在環(huán)測試。

　　對于應(yīng)用方或者開發(fā)者而言，更為重要的是，NVIDIA DRIVE Constellation 是一個(gè)開放式平臺(tái)，生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴可將其環(huán)境模型、車輛模型、傳感器模型和交通場景集成于其中。通過整合來自更廣泛仿真生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，該平臺(tái)可以生成全面、多樣化并且復(fù)雜的測試環(huán)境。

　　也因此，吸引了大量的汽車產(chǎn)業(yè)上下游和英偉達(dá)進(jìn)行合作。

　　整車廠方面，2019年3月，豐田研究院（TRI-AD）宣布與英偉達(dá)在自動(dòng)駕駛車輛的開發(fā)、訓(xùn)練和驗(yàn)證方面展開全新合作，其中就涵蓋了相當(dāng)于數(shù)十億英里的駕駛里程的仿真業(yè)務(wù)。

　　目前，豐田研究院高級研發(fā)公司和豐田研究院正在將NVIDIA DRIVE Constellation 平臺(tái)用于仿真工作流程的組件。

　　一直以來，豐田的愿景是實(shí)現(xiàn)「事故零傷亡，使得交通更加順暢、讓全民自由移動(dòng)出行?！?/p>

　　在豐田研究院高級研發(fā)公司首席執(zhí)行官James Kuffner 更是將軟件驗(yàn)證和測試的大型仿真工具擺在相當(dāng)重要的位置，他認(rèn)為對于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來說至關(guān)重要，也是關(guān)系著這一愿景能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵之一。

　　這種端到端的仿真工具鏈將助力豐田、豐田研究院高級研發(fā)公司和豐田研究院將自動(dòng)駕駛快速落地。

　　得益于NVIDIA DRIVE Constellation 是一個(gè)開放式的平臺(tái)，很多的仿真公司也支持NVIDIA DRIVE Constellation 。

　　去年3月，仿真公司Cognata，宣布DRIVE Constellation可支持其駕駛場景及交通模型。利用 Cognata 的交通模型，開發(fā)人員能夠基于真實(shí)世界的交通行為來定義一系列車輛和其他道路使用者及其行為。

　　汽車仿真領(lǐng)頭公司 IPG Automotive 也是與NVIDIA攜手的另一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴，旨在實(shí)現(xiàn)高保真車型。其仿真軟件CarMaker用于創(chuàng)建虛擬車輛原型，包括所有主要車輛子系統(tǒng)的模型。開發(fā)人員可以將測試車輛對于轉(zhuǎn)向、路面、懸架，動(dòng)力總成和車輛控制系統(tǒng)的反應(yīng)變化用于功能開發(fā)。

　　仿真除了能夠?qū)崿F(xiàn)更高效率、更大成本收益以及更安全的駕駛體驗(yàn)以外，仿真也將成為第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)訂制制定自動(dòng)駕駛標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。

　　TüV SüD的安全機(jī)構(gòu)已經(jīng)在使用NVIDIA DRIVE Constellation 制定自動(dòng)駕駛驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。TüV SüD自動(dòng)駕駛和ADAS全球負(fù)責(zé)人Houssem Abdellatif表示，“NVIDIA DRIVE Constellation為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了強(qiáng)大且高度可擴(kuò)展的解決方案?！?/p>

　　NVIDIA DRIVE Constellation鏈接了 整車廠，仿真公司、安全機(jī)構(gòu)，形成了一幅較為完整的汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖像。

　　仿真的差異化路徑

　　仿真使得我們意識(shí)到了虛擬世界的魔力，還展示了科技在解決外部困難問題時(shí)的強(qiáng)悍力量。

　　越來越多的自動(dòng)駕駛公司都將戰(zhàn)火聚焦至仿真平臺(tái)當(dāng)中，而在仿真的較量上，和英偉達(dá)同場較量的很多公司，都將重心放置于模擬上。

　　英偉達(dá)則開創(chuàng)性創(chuàng)造了一條完整的反饋回路：DRIVE Constellation 模擬器與 DRIVE Constellation 計(jì)算機(jī)共同創(chuàng)建了“硬件在環(huán)”系統(tǒng)。

　　在這一精確到位和時(shí)間的數(shù)字反饋回路中，已模擬的傳感器數(shù)據(jù)可以流入 Pegasus AV 計(jì)算機(jī)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。 Pegasus 的駕駛命令會(huì)實(shí)時(shí)返回，以控制在模擬環(huán)境中行駛的虛擬車輛，從而驗(yàn)證軟件中的算法是否可以正常運(yùn)行。

　　至于如何將仿真領(lǐng)域里，再掀起一場深水炸彈之戰(zhàn)，復(fù)制其在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域的成功，則是英偉達(dá)需要回答的問題。