Tesla FSD : le processeur pour voiture autonome le plus puissant au monde ?

Lors de la présentation de ses futurs robotaxis, Tesla a détaillé son système de conduite entièrement autonome au coeur duquel se trouve le « Full Self-Driving Computer », un processeur maison développé par le constructeur.

Lors de la retransmission en direct de Tesla organisée ce lundi 22 avril, ce n’est qu’après 2 heures de présentation que l’on a pris la dimension de l’ampleur des travaux réalisés par les équipes du constructeur avec une annonce choc : celle de l’arrivée des premiers robotaxis. Ces derniers seront mis sur les routes dès 2020 grâce à l’arrivée d’un nouveau système. Mais un système complexe, qui nécessitait un événement dédié.

Tesla a en effet remarqué que le plus grand écart de connaissances avec ses actionnaires se situait sur la technologie des voitures autonomes. La marque a tenu donc à poser les bases pour chacun, de manière très détaillée.

La meilleure puce du monde ?

Depuis la première génération de l’Autopilot jusqu’à à la version 3.0, la partie logicielle a énormément progressé. Cependant, l’ordinateur des Model S/X est resté identique. Pour aller plus loin, il fallait concevoir un système à la hauteur des ambitions du constructeur. Après avoir mis fin en 2016 à son partenariat avec l’israélien Mobileye, Tesla s’est lancé dans le développement de son propre écosystème, estimant qu’aucun n’existait nativement.

Un développement initié dès février 2016 au sein d’une équipe gérée par Pete Bannon, un ancien de chez Apple et Intel. Après 18 mois de développement, l’ordinateur a été testé en catimini sur des Model 3 de salariés. A titre de comparaison, Mobileye n’a débuté son programme que début 2019 pour une commercialisation en 2022. Quand Elon Musk pense être « 3 ans en avance », ce n’est pas au pif. Pour reformuler, il affirme que Tesla est passé du statut de « n’a jamais avoir conçu de puce à créer la meilleure puce au monde. »

Autre notion importante, Elon Musk a précisé qu’il était moins coûteux de mettre à jour les modèles actuels que de les renouveler. Ceci expliquerait en partie que la Model S n’ait pas été renouvelée malgré ses 7 ans de carrière. De plus, le patron a remis les choses au clair : « en 2020, aucune voiture n’arrive à son niveau ». Enfin, comme annoncé dans l’article sur les robotaxis, toutes les Tesla produites depuis le 12 avril en sont équipées.

Des caractéristiques de haut vol

Sans rentrer dans tous les détails, le vice-président de l’ingénierie matérielle a donner les grandes lignes techniques du processeur :

• Une finesse de 14 nm, avec 6 milliards de transistors sur 260 mm²
• Deux unités de calcul centrales livrant 72 Téraflops (milliards d’opérations) pour le système neuronal
• un GPU (unité graphique)
• un processeur traitant le signal de l’image
• un encodeur vidéo H.265
• 12 processeurs (CPU) ARM de 2,2 GHz (2,5 fois plus qu’auparavant)
• Mémoire LPDD4 DRAM à 4,27 Gbits/s
• un système cryptant les données
• un système de sécurité validant les données

Aussi, est communiqué une bande passante de 2 Tbits/s. Imaginez, c’est votre disque dur transmis en une fraction de seconde. Au total, l’ordinateur FSD effectue 144 TFlops, contre 21 pour le processeur le plus proche, le Drive Xavier de nVidia.

Statistique intéressante, la consommation de cet ordinateur est très importante, et aura un impact sur l’autonomie. La puce dispose d’une puissance de 72 W, contre 57W pour l’ancienne HW 2.5. Sur une Model 3, elle serait d’environ 250W/mile.  « Si vous conduisez à 20 km/h en ville, cela aura un impact de 25 % sur l’autonomie » chiffre le constructeur.

Un fonctionnement optimisé car neuronal et aidé par la flotte

En charge de l’intelligence artificielle chez Tesla, Andrej Karpathy a pris le relais pour expliquer la partie neuronale du système. En gros, un tissu de millions de neurones électroniques sont programmés pour détecter les objets/situations et faire des prédictions pour réaliser la trajectoire la plus optimale. La marque a donc développé une programmation spécifique, dédiée à l’automobile, comme l’ont fait nVidia ou Mobileye.

Chez Tesla, c’est le nombre qui compte. Pour apprendre, il faut des leçons, donc des situations différentes et se complexifiant pour s’améliorer. Contrairement à nVidia et Mobileye, sous-traitants des grandes marques, les Tesla communiquent toutes leurs données. « Nous avons un avantage […] d’ici un an nous aurons un million de voitures », précise Elon Musk, « c’est comme celui du moteur de recherche de Google, les gens l’utilisent et le programme avec leurs recherches. » Plus de 100 millions de kilomètres ont été parcourus en Autopilot, donnant de la matière à exploiter pour améliorer le logiciel. Exemple, 9 millions de changements de voie ont été enregistrés, et chacun apporte une nouvelle information. Le futur Autopilot en bénéficiera, exploité par la partie neuronale de l’ordinateur.

Bannon a donné une clé pour comprendre l’intérêt d’un accélérateur neuronal. Avec des processeurs classiques CPU ou un GPU, l’analyse ne peut fonctionner qu’à 17 images/s. Grâce au système neuronal aux puces Tesla, démultipliant les calculs, cela peut compiler 2.100 images/s, contre 110 secondes auparavant. En termes d’analyse via les caméras, LiDAR et radars, le constructeur promet que le nouveau système FSD peut opérer 21 fois plus vite.

Une nouvelle puce dès 2021 ?

Pour ce qui est de la concurrence, le patron de Tesla n’est pas inquiet. « Si quelqu’un commençait aujourd’hui, même très bon, il disposerait de ce qu’on a maintenant en environ 3 ans » affirme t-il. Interrogé quant à la question cruciale de la sécurité, le PDG n’est pas non plus soucieux et répond qu’il faudrait « un temps considérable » pour pirater le système.

Non content de s’arrêter là, la future génération est déjà sur les rails, et même « à mi-chemin » selon Musk. Quels sont les futurs projets demandent une investisseuse ? « Disons au moins trois fois meilleur que le système actuel », tente d’estimer le Sud-Africain, « il est attendu dans deux ans ».