וויימו חושפת את ארכיטקטורת המחשוב החדשה שלה: 20x כוח ב-8 שנים, ASIC ייעודי בתהליך 5 ננומטר

וויימו (Waymo) פרסמה לראשונה פירוט טכני של ארכיטקטורת המחשוב המוטמעת שמפעילה את הדור הבא של Waymo Driver, וחשפה כי המערכת מתבססת על שבב ASIC ייעודי בתהליך 5 ננומטר שפותח במשותף עם AMD. החברה מדווחת על יותר מ-200 מיליון מייל (כ-322 מיליון קילומטר) של נהיגה אוטונומית מלאה ללא נהג גיבוי, נתון ששימש בסיס לתכנון מערכת שעומדת בשלוש דרישות יסוד: תגובתיות בזמן אמת, עמידות פיזית קיצונית, ויתירות מובנית ברמת החומרה.

שלושה עמודי תווך: תגובתיות, עמידות, יתירות

לדברי וויימו, מערך המחשוב ברכב מטפל בעומסי עבודה מגוונים שהיו נחשבים מרשימים גם למרכז נתונים, אך הם נדרשים לפעול בסביבת רכב עם דרישות זמן אמת קשיחות. בניגוד למערכות סיוע נהיגה מסורתיות, כאן אין נהג אנושי שיכול להתערב, ולכן הארכיטקטורה תוכננה סביב שלושה עקרונות בלתי מתפשרים. ראשית, תגובתיות: המערכת מעבדת החלטות נהיגה במילישניות בודדות, מהפיקסל הראשון ועד לפקודת פעולה, תוך שימוש במודלי ML מתקדמים שבונים הבנה ברזולוציה גבוהה של הסביבה. שנית, עמידות: החומרה בנויה לעמוד ברעידות, זעזועים וטמפרטורות קיצוניות, ומשולבת ישירות במערכת הקירור הנוזלית של הרכב כדי לשמור על ביצועי שיא גם בחורף במערב התיכון וגם בחום של פיניקס. שלישית, יתירות: המחשוב מתוכנן כשני מנועים עצמאיים שפועלים במקביל בעומס מלא, וכאשר אחד נכשל, השני משתלט ללא הפרעה.

מרכיבים מדף לשבבים מותאמים: האבולוציה של המחשוב

המעבר מרכיבי מדף למערכות מותאמות אישית מחייב חשיבה מחדש על העיצוב הפיזי והארכיטקטוני. התוצאה היא מערכת משולבת בצפיפות גבוהה שמספקת כוח עיבוד עצום בלי לפגוע בחוויית הנוסע: יעילות סוללה מרבית, נפח תא מטען נשמר, ופעולה שקטה. וויימו מדווחת על קפיצה של פי 20 בכוח המחשוב הגולמי בתוך שמונה שנים, לצד אופטימיזציית תוכנה עמוקה שמאפשרת לנצל אותו ביעילות. הארכיטקטורה בנויה כ-ML-primary: ליבת הרשתות העצביות רצה בהשהיה מינימלית, בעוד משימות קריטיות שאינן ML, תזמון, תעבורת נתונים ורישום, מטופלות על ידי מיטב ה-CPU, GPU והמאיצים הזמינים, ליצירת מערכת הטרוגנית מאוזנת.

ה-ASIC הייעודי: עיבוד חיישנים בזמן אמת

בלב המערכת החדשה עומד שבב ASIC בתהליך 5 ננומטר, הראשון מבין כמה רכיבים מותאמים שוויימו מפתחת. השבב תוכנן בלעדית לעבד, למזג ולהריץ רשתות עצביות מתקדמות על נתוני חיישנים גולמיים בזמן אמת. פיתוח משותף של סיליקון, חיישנים ואלגוריתמים איפשר לדחוף את גבולות הנאמנות של החיישנים, יעילות רוחב הפס וקוונטיזציה, כדי להריץ מגוון מודלים מקונבולוציות דלילות ועד טרנספורמרים צפופים. השבב הוא רק מרכיב אחד במערך, אך הוא מהווה את ה„מוח“ הראשוני שקולט את שטף הנתונים הגולמי לפני שהם מגיעים לליבת ה-ML המרכזית.

שיתוף פעולה עם AMD וגישה פתוחה

AMD מצטרפת כשותפה שמביאה את פורטפוליו המחשוב הפתוח שלה להנעת הדור הבא. המהלך משקף תפיסה לפיה AI פיזי לא יוכרע על ידי מאיץ בודד או סטאק סגור, אלא על ידי אקוסיסטם פתוח שמאפשר שילוב גמיש של רכיבים מיטביים לכל משימה. וויימו מדגישה שהשבב החדש הוא רק אחד מכמה רכיבים מותאמים בפיתוח, והארכיטקטורה הכוללת נבנתה כדי לאפשר החלפה ושדרוג של מרכיבים לאורך זמן, גישה שמבדילה אותה מפתרונות קנייניים נעולים.