不會(huì )造超算的車(chē)企不是好的自動(dòng)駕駛企業(yè)?這句話(huà)看來(lái)不是玩笑。近日，特斯拉公布了新型超級計算機，就每秒浮點(diǎn)運算 ( FLOPS)而言，它是世界上排名第五的超級計算機。新機器是特斯拉的第三個(gè)超級計算機集群，為還未發(fā)布的超級計算機Dojo(Dojo發(fā)音源自日語(yǔ)，意為 “道場(chǎng)”)的開(kāi)發(fā)原型版本。一切順利的話(huà)，超級計算機Dojo將超越目前世界排名第一的日本超級計算機富岳(Fugaku，富士山的別名)。

　　以上消息來(lái)自特斯拉人工智能與自動(dòng)駕駛視覺(jué)總監(Director of AI and Autopilot Vision) Andrej Karpathy 在2021 年計算機視覺(jué)和模式識別會(huì )議 (CVPR 2021)上所作的報告。在2019年的特斯拉自動(dòng)駕駛開(kāi)放日(Autonomy Day)上，特斯拉CEO馬斯克曾“劇透”了Dojo項目——專(zhuān)門(mén)用于大規模的圖像和視頻數據處理，其浮點(diǎn)運算能力達到了exaflop級別，也就是每秒運算百億億次。

　　Karpathy談?wù)撔碌某売嬎銠C(37:46)

　　超級計算機(Super computer)通常是體量巨大、造價(jià)高昂的設備，擁有數以萬(wàn)計的處理器，旨在執行專(zhuān)業(yè)性強、計算密集型的任務(wù)，可完成極端尺度的宇宙模擬、為藥物反應預測尋找新途徑、發(fā)現可用于制造高效有機太陽(yáng)能電池的新材料等任務(wù)，應用于人工智能、生物醫藥和智慧城市建設等多個(gè)領(lǐng)域。

　　Andrej Karpathy是計算機視覺(jué)和深度學(xué)習領(lǐng)域的頂級專(zhuān)家之一，博士畢業(yè)于斯坦福AI實(shí)驗室，師從華人AI學(xué)者李飛飛。Karpathy的主要研究方向是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )結構，自然語(yǔ)言處理，以及其在計算機視覺(jué)上的應用。

　　Karpathy表示，“我們展示的是使用720個(gè)80GB版本的8x A100節點(diǎn)構建的集群。這是一臺巨大的超級計算機，就每秒浮點(diǎn)(FLOPS)運算次數而言，我認為它可能是全球第五的超級計算機。第五位目前由英偉達公司的 Selene 集群占據，該集群擁有非常相似的架構和類(lèi)似的 GPU 數量(4480 對我們的 5760，所以少一點(diǎn))”。

　　他于論壇中展示了它的三個(gè)集群之一的照片，并公布了新超級計算機的能力：總算力達1.8 EFLOPS(EFLOPS指每秒百億億次浮點(diǎn)運算)，由5760個(gè)算力為321TFLOPS(TFLOPS指每秒萬(wàn)億次浮點(diǎn)運算)的A100顯卡組成720個(gè)節點(diǎn)，有10PB的存儲空間，讀寫(xiě)速度為1.6TBps。

　　· 720 nodes of 8x A100 80GB. (5760 GPUs total)

　　· 1.8 EFLOPS (720 nodes * 312 TFLOPS-FP16-A100 * 8 gpu / nodes)

　　· 10 PB of “hot tier” NVME storage @ 1.6 TBps

　　· 640 Tbps of total switching capacity

　　
 

　　一家汽車(chē)生產(chǎn)商為什么要做超級計算機?

　　Karpathy 解釋道，如果想要讓計算機以人類(lèi)的方式對新環(huán)境做出反應，這需要一個(gè)巨大的數據集，以及超級計算機的處理能力，從而利用從整個(gè)車(chē)隊收集來(lái)的數據訓練和改進(jìn)特斯拉自動(dòng)駕駛儀 (Autopilot)和為下一代自動(dòng)駕駛人工智能(AI)提供動(dòng)力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。

　　而在所有自動(dòng)駕駛公司中，特斯拉尤為需要超級計算機。

　　因為馬斯克主張采用純視覺(jué)的自動(dòng)駕駛方法，其依靠攝像頭和機器學(xué)習來(lái)支持其高級駕駛輔助系統和自動(dòng)駕駛，而非采用激光雷達(LiDAR)、攝像頭和雷達。在純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方法下想改進(jìn)這套自動(dòng)駕駛AI達到足夠的可靠性，自研適應計算需要的超級計算機便極為必要。

　　
 

　　Dojo 將配合無(wú)監督學(xué)習算法(unsupervised learning，即無(wú)需人工對訓練數據集進(jìn)行標注，系統可以自行根據樣本間的統計規律對樣本集進(jìn)行分析。如不給任何額外提示的情況下，僅依據一定數量“狗”的圖片特征，將“狗”的圖片區分出來(lái))，來(lái)減少特斯拉對于數據人工標注的工作量，進(jìn)而幫助其數據訓練效率實(shí)現指數級提升。

　　“Dojo使用我們自己的芯片和針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練而優(yōu)化的計算機架構，而不是GPU集群。如果我沒(méi)弄錯，這將是世界上最好的，”馬斯克2019年如是稱(chēng)。

　　2020年，馬斯克在推特(Twitter)發(fā)文表示，特斯拉的Dojo超級計算機能夠實(shí)現每秒千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運算(1000 PFLOPS)，這將使得Dojo成為一款真正的尖端超級計算機。馬斯克稱(chēng)，特斯拉未來(lái)的Dojo超級計算機算力將要達到每秒鐘exaFLOP(百億億次,是千萬(wàn)億次PFLOPS的1000倍)的級別，并且運算速度要超過(guò)富岳(Fugaku)，成為世界第一。

　　2020超級計算大會(huì )(SC20)的測算數據顯示，日本的富岳是世界上速度最快的超級計算機，浮點(diǎn)計算的峰值速度達到442PFLOPS(PFLOPS指的是每秒1千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運算)，最高性能超過(guò)1000 PFLOPS。

　　
 

　　2020超級計算大會(huì )(SC20)：日本超級計算機“富岳”世界第一，美國的 Summit 位列第二，第三是美國的Sierra，第四為中國的“神威·太湖之光” ，第五位是美國的Selene。