تسلا میخواهد خودروهای کاملا خودران و مستقل بسازد + نقش دوجو تسلا

راز دوجو: چگونه ابررایانه تسلا، رویای خودروهای خودران را به واقعیت تبدیل میکند؟

در دنیای پرشتاب فناوری امروز، خودروهای خودران به یکی از مهم‌ ترین و هیجان‌ انگیزترین عرصه‌ های رقابت تبدیل شده‌اند. شرکت‌ های بزرگ خودروسازی و فناوری، با تمام قوا در تلاشند تا هرچه زودتر، خودروهایی را به بازار عرضه کنند که بدون نیاز به راننده انسانی، قادر به رانندگی در خیابان‌ ها و جاده‌ ها باشند. در این میان، تسلا به رهبری ایلان ماسک، همواره به عنوان یکی از پیشگامان و مدعیان اصلی این عرصه شناخته می‌شود. اما تسلا برای تحقق رویای خودروهای کاملاً خودران، به چیزی فراتر از دوربین‌ ها و سنسورهای پیشرفته نیاز دارد: ابررایانه‌ ای به نام دوجو (Dojo). در این وبلاگ از سری مقالات های ورت ، قصد داریم به بررسی دقیق و جامع ابررایانه دوجو تسلا بپردازیم و نقش حیاتی آن را در تحقق رویای خودروهای خودران تسلا، موشکافانه تحلیل کنیم. با ما همراه باشید تا به اعماق این فناوری شگفت‌ انگیز سفر کنیم و از رازهای دوجو پرده برداریم. با های ورت ، همیشه به‌ روز باشید.

 

 

دوجو چیست و چرا برای تسلا حیاتی است؟

به زبان ساده، دوجو، ابررایانه اختصاصی شرکت تسلا است که به‌طور ویژه برای آموزش شبکه‌های عصبی "خودران کامل" (Full Self-Driving - FSD) تسلا طراحی و ساخته شده است. هدف اصلی دوجو، پردازش حجم عظیمی از داده‌های تصویری جمع‌ آوری‌شده از خودروهای تسلا در سراسر جهان و استفاده از این داده‌ها برای آموزش و بهبود الگوریتم‌های هوش مصنوعی FSD است. به‌عبارت‌دیگر، دوجو مغز متفکر خودروهای خودران تسلا محسوب می‌شود و نقش کلیدی در تحقق رویای رانندگی کاملاً خودکار ایفا می‌کند. های ورت ، همواره در تلاش است تا پیچیده‌ترین مفاهیم فناوری را به زبانی ساده و قابل‌فهم برای شما عزیزان شرح دهد.

 

ایلان ماسک، مدیرعامل تسلا، سال‌هاست که از دوجو به عنوان “سنگ بنای بلندپروازی‌های هوش مصنوعی تسلا” یاد می‌کند. در ژوئیه 2024، ماسک اعلام کرد که تیم هوش مصنوعی تسلا در آستانه رونمایی از ربات تاکسی تسلا، تلاش‌های خود را بر روی دوجو متمرکز خواهد کرد. و در اکتبر همان سال، تسلا از ربات تاکسی سایبرکاب (Cybercab) خود رونمایی کرد. اما اهمیت دوجو برای تسلا فراتر از این است. دوجو، کلید دستیابی تسلا به رانندگی کاملاً خودران و عرضه ربات تاکسی به بازار است.

 

سیستم FSD تسلا که در حال حاضر در صدها هزار خودرو تسلا در سراسر جهان فعال است، قادر به انجام برخی از وظایف رانندگی به‌صورت خودکار است، اما هنوز هم به نظارت و توجه راننده انسانی نیاز دارد. تسلا قصد دارد با استفاده از دوجو، سیستم FSD را به سطحی از بلوغ برساند که بتواند بدون نیاز به راننده انسانی و به‌طور کاملاً مستقل، رانندگی کند. های ورت ، شما را به دنیای خودروهای خودران دعوت می‌کند.

 

 

از کورتکس تا دوجو: دو بازوی قدرتمند هوش مصنوعی تسلا

جالب است بدانید که تسلا تنها به دوجو بسنده نکرده است. از اوت 2024، صحبت‌ها حول محور کورتکس (Cortex)، “ابرخوشه آموزش هوش مصنوعی غول‌پیکر جدید تسلا” که در دفتر مرکزی تسلا در آستین (Austin) در حال ساخت است، می‌چرخد. ماسک اعلام کرده است که کورتکس، “فضای ذخیره‌سازی عظیمی برای آموزش ویدئویی FSD و اپتیموس (Optimus)” خواهد داشت. اپتیموس، نام ربات انسان‌نمای تسلا است که در حال توسعه است. در گزارش سه‌ماهه چهارم 2024 تسلا، به‌روزرسانی‌هایی در مورد کورتکس ارائه شد، اما هیچ اشاره‌ای به دوجو نشد.

 

تسلا قصد دارد با سرمایه‌گذاری هنگفت در هوش مصنوعی و ساخت دوجو و کورتکس، به هدف نهایی خود، یعنی خودرانی کامل برای خودروها و ربات‌های انسان‌نما دست یابد. باتوجه‌به افزایش رقابت در بازار خودروهای الکتریکی، موفقیت تسلا در این زمینه، حیاتی به نظر می‌رسد. بنابراین، بررسی دقیق دوجو، کورتکس و جایگاه کنونی آن‌ها، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. های ورت ، به بررسی دقیق‌تر این دو ابررایانه می‌پردازد.

 

 

داستان پیدایش دوجو: از ایده تا واقعیت

 

ایلان ماسک نمی‌خواهد تسلا فقط یک شرکت خودروسازی یا حتی یک عرضه‌کننده پنل‌های خورشیدی و سیستم‌های ذخیره انرژی باشد. او رویای تبدیل تسلا به یک شرکت هوش مصنوعی را در سر می‌پروراند، شرکتی که بتواند با تقلید از درک انسانی، قفل رانندگی خودران را بشکند. های ورت ، رویای تسلا را به تصویر می‌کشد.

اکثر شرکت‌های دیگر که در زمینه فناوری خودروهای خودران فعالیت می‌کنند، برای درک محیط اطراف، به ترکیبی از حسگرها مانند لیدار، رادار و دوربین‌ها و همچنین نقشه‌های باکیفیت بالا متکی هستند. اما تسلا بر این باور است که می‌تواند با تکیه‌بر دوربین‌ها به‌تنهایی برای جمع‌آوری داده‌های بصری و استفاده از شبکه‌های عصبی پیشرفته برای پردازش این داده‌ها و تصمیم‌گیری‌های سریع در مورد نحوه رفتار خودرو، به رانندگی کاملاً خودران دست یابد.

 

به گفته آندری کارپاتی، رئیس سابق بخش هوش مصنوعی تسلا، این شرکت اساساً در تلاش است تا “یک حیوان مصنوعی را از پایه بسازد.” (ماسک از سال 2019 دوجو را تبلیغ می‌کرد، اما تسلا رسماً آن را در روز هوش مصنوعی (AI Day) 2021 معرفی کرد.) شرکت‌هایی مانند ویمو (Waymo)

متعلق به آلفابت، از طریق رویکرد سنتی‌تر حسگرها و یادگیری ماشین، خودروهای خودران سطح 4 را تجاری‌سازی کرده‌اند. خودروهای خودران سطح 4، طبق تعریف انجمن مهندسان خودرو (SAE)، سیستم‌هایی هستند که می‌توانند تحت شرایط خاص، بدون نیاز به دخالت انسان رانندگی کنند. بااین‌حال، تسلا هنوز موفق به تولید یک سیستم خودران نشده است که به حضور انسان در پشت فرمان نیاز نداشته باشد. های ورت ، مقایسه‌ای بین رویکرد تسلا و رقبایش ارائه می‌دهد.

 

 

داده‌های بیشتر، قدرت پردازش بیشتر: چرایی نیاز تسلا به ابررایانه

 

حدود 1.8 میلیون نفر برای سیستم FSD تسلا، که در حال حاضر 8000 دلار قیمت دارد و تا 15000 دلار نیز قیمت‌گذاری شده است، هزینه پرداخت کرده‌اند. ایده اصلی این است که نرم‌افزار هوش مصنوعی آموزش‌دیده توسط دوجو، در نهایت از طریق به‌روزرسانی‌های بی‌سیم (over-the-air updates) برای مشتریان تسلا ارسال خواهد شد.

مقیاس FSD همچنین به این معنی است که تسلا توانسته است میلیون‌ها مایل فیلم ویدئویی جمع‌آوری کند که از آن‌ها برای آموزش FSD استفاده می‌کند. ایده پشت این کار این است که هرچه تسلا داده‌های بیشتری جمع‌آوری کند، به دستیابی به رانندگی کاملاً خودران نزدیک‌تر می‌شود. های ورت ، نقش داده‌ها در پیشرفت خودروهای خودران را بررسی می‌کند.

 

بااین‌حال، برخی از کارشناسان صنعت معتقدند که ممکن است محدودیتی برای رویکرد “زور بازو” برای تغذیه مدل با داده‌های بیشتر و انتظار هوشمندتر شدن آن وجود داشته باشد. آناند راگوناتان، استاد مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه پردو در سیلیکون‌ولی، به TechCrunch گفت: “اول از همه، یک محدودیت اقتصادی وجود دارد، و به‌زودی انجام این کار بسیار پرهزینه خواهد شد.

” علاوه بر این، او گفت: “برخی افراد ادعا می‌کنند که ممکن است داده‌های معناداری برای آموزش مدل‌ها تمام شود. داده‌های بیشتر لزوماً به معنای اطلاعات بیشتر نیست، بنابراین بستگی به این دارد که آیا آن داده‌ها اطلاعات مفیدی برای ایجاد یک مدل بهتر دارند یا خیر، و آیا فرایند آموزش قادر است واقعاً آن اطلاعات را در یک مدل بهتر تقطیر کند یا خیر.” های ورت ، به چالش‌های پیش روی تسلا در مسیر خودرانی کامل می‌پردازد.

 

 

راگوناتان گفت علی‌رغم این تردیدها، به نظر می‌رسد روند داده‌های بیشتر حداقل در کوتاه‌مدت پابرجا خواهد بود. و داده‌های بیشتر به معنای قدرت محاسباتی بیشتر برای ذخیره و پردازش همه آن‌ها برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی تسلا است. اینجاست که دوجو، ابررایانه، وارد عمل می‌شود. های ورت ، نقش دوجو در پردازش حجم عظیم داده‌های تسلا را روشن می‌کند.

 

 

ابررایانه چیست؟ دوجو چگونه کار می‌کند؟

 

دوجو، سیستم ابررایانه‌ای تسلا است که به‌عنوان یک میدان تمرینی برای هوش مصنوعی، به‌ویژه FSD، طراحی شده است. نام دوجو، اشاره‌ای به فضایی دارد که در آن هنرهای رزمی تمرین می‌شود. یک ابررایانه از هزاران کامپیوتر کوچک‌تر به نام گره (node) تشکیل شده است.

هر یک از این گره‌ها CPU (واحد پردازش مرکزی) و GPU (واحد پردازش گرافیکی) مخصوص به خود را دارند. CPU مدیریت کلی گره را بر عهده دارد، و GPU کارهای پیچیده مانند تقسیم وظایف به چند بخش و کار بر روی آن‌ها به‌طور هم‌زمان را انجام می‌دهد. GPUها برای عملیات یادگیری ماشین مانند مواردی که آموزش FSD در شبیه‌سازی را قدرت می‌بخشند، ضروری هستند. آن‌ها همچنین مدل‌های زبانی بزرگ را قدرت می‌بخشند، به همین دلیل است که ظهور هوش مصنوعی مولد، انویدیا (Nvidia) را به ارزشمندترین شرکت روی کره زمین تبدیل کرده است. های ورت ، معماری ابررایانه‌ها را به زبان ساده توضیح می‌دهد.

تسلا حتی GPUهای انویدیا را برای آموزش هوش مصنوعی خود می‌خرد (در ادامه بیشتر در مورد آن صحبت خواهیم کرد). های ورت ، به وابستگی تسلا به انویدیا و تلاش برای کاهش آن اشاره می‌کند.

 

 

چرا تسلا به ابررایانه نیاز دارد؟

 

رویکرد فقط مبتنی بر بینایی تسلا، دلیل اصلی نیاز تسلا به ابررایانه است. شبکه‌های عصبی پشت FSD بر روی مقادیر عظیمی از داده‌های رانندگی آموزش داده می‌شوند تا اشیاء اطراف خودرو را تشخیص داده و طبقه‌بندی کنند و سپس در مورد نحوه رانندگی تصمیم بگیرند. این بدان معناست که وقتی FSD فعال است، شبکه‌های عصبی باید به‌طور مداوم داده‌های بصری را با سرعتی جمع‌آوری و پردازش کنند که با قابلیت‌های تشخیص عمق و سرعت انسان مطابقت داشته باشد. های ورت ، چالش‌های رویکرد مبتنی بر بینایی تسلا را بررسی می‌کند.

 

به عبارت دیگر، تسلا قصد دارد یک کپی دیجیتالی از قشر بینایی و عملکرد مغز انسان ایجاد کند. برای رسیدن به این هدف، تسلا نیاز دارد تمام داده‌های ویدئویی جمع‌آوری‌شده از خودروهای خود در سراسر جهان را ذخیره و پردازش کند و میلیون‌ها شبیه‌سازی را برای آموزش مدل خود بر روی داده‌ها اجرا کند. برای انجام این محاسبات سنگین، به قدرت پردازشی بسیار زیادی نیاز است که تنها یک ابررایانه قادر به تامین آن است. های ورت ، نقش حیاتی دوجو در تحقق این هدف را برجسته می‌کند.

 

 

تراشه‌ های اختصاصی تسلا: قلب تپنده دوجو

 

به نظر می‌رسد تسلا برای تامین قدرت پردازشی ابررایانه فعلی آموزش دوجو، به انویدیا متکی است، اما نمی‌خواهد تمام تخم‌مرغ‌های خود را در یک سبد بگذارد – به‌ویژه به این دلیل که تراشه‌های انویدیا گران هستند. تسلا همچنین امیدوار است چیزی بهتر بسازد که پهنای باند را افزایش داده و تاخیرها را کاهش دهد. به همین دلیل است که بخش هوش مصنوعی این خودروساز تصمیم گرفته است برنامه سخت‌افزاری سفارشی خود را ارائه دهد که هدف آن آموزش مدل‌های هوش مصنوعی کارآمدتر از سیستم‌های سنتی است. های ورت ، استقلال تسلا از انویدیا را بررسی می‌کند.

 

در قلب این برنامه، تراشه‌های D1 اختصاصی تسلا قرار دارند که به گفته این شرکت، برای بارهای کاری هوش مصنوعی بهینه شده‌اند. تسلا و اپل (Apple) در این عقیده مشترک هستند که سخت‌افزار و نرم‌افزار باید به گونه‌ای طراحی شوند که با هم کار کنند. به همین دلیل است که تسلا تلاش می‌کند از سخت‌افزار GPU استاندارد فاصله بگیرد و تراشه‌های خود را برای تامین انرژی دوجو طراحی کند. های ورت ، به فلسفه طراحی تسلا در ساخت دوجو می‌پردازد.

 

تسلا تراشه D1 خود، یک مربع سیلیکونی به اندازه کف دست را در روز هوش مصنوعی 2021 رونمایی کرد. تولید تراشه D1 حداقل از ماه مه امسال آغاز شده است. شرکت تولیدی نیمه‌رسانای تایوان (TSMC) این تراشه‌ها را با استفاده از گره‌های نیمه‌رسانای 7 نانومتری تولید می‌کند. به گفته تسلا، D1 دارای 50 میلیارد ترانزیستور و اندازه بزرگ 645 میلی‌متر مربع است. همه این‌ها به این معنی است که D1 نویدبخش قدرت و کارایی فوق‌العاده و انجام سریع کارهای پیچیده است. های ورت ، مشخصات فنی تراشه D1 را بررسی می‌کند.

 

 

معماری دوجو: تراشه‌ها، کاشی‌ها، رک‌ها و کابینت‌ها

 

برای دستیابی به پهنای باند و قدرت محاسباتی بالاتر، تیم هوش مصنوعی تسلا 25 تراشه D1 را به یکدیگر جوش داده است تا به عنوان یک سیستم کامپیوتری واحد عمل کنند. هر کاشی (tile) دارای قدرت محاسباتی 9 پتافلاپس و پهنای باند 36 ترابایت در ثانیه است و شامل تمام سخت‌افزار لازم برای برق، خنک‌سازی و انتقال داده است.

می‌توانید کاشی را به عنوان یک کامپیوتر خودکفا متشکل از 25 کامپیوتر کوچک‌تر در نظر بگیرید. شش عدد از این کاشی‌ها یک رک (rack) و دو رک یک کابینت (cabinet) را تشکیل می‌دهند. ده کابینت یک اگزاپاد (ExaPOD) را تشکیل می‌دهند. در روز هوش مصنوعی 2022، تسلا اعلام کرد که دوجو با استقرار چندین اگزاپاد مقیاس‌بندی خواهد شد. همه این‌ها با هم ابررایانه را تشکیل می‌دهند. های ورت ، معماری مقیاس‌پذیر دوجو را تشریح می‌کند.

 

تسلا همچنین روی تراشه D2 نسل بعدی کار می‌کند که هدف آن رفع گلوگاه‌های جریان اطلاعات است. به‌جای اتصال تراشه‌های جداگانه، D2 کل کاشی دوجو را روی یک ویفر سیلیکونی قرار می‌دهد. های ورت ، به نسل بعدی تراشه‌های دوجو اشاره می‌کند.

 

 

دوجو برای تسلا چه معنایی دارد؟ مزایای راهبردی و تجاری

 

در اختیار گرفتن تولید تراشه‌های خود به این معناست که تسلا ممکن است روزی بتواند به‌سرعت مقادیر زیادی قدرت محاسباتی به برنامه‌های آموزش هوش مصنوعی با هزینه کم اضافه کند، به‌ویژه با افزایش مقیاس تولید تراشه توسط تسلا و TSMC. همچنین به این معنی است که تسلا ممکن است در آینده مجبور نباشد به تراشه‌های انویدیا، که به‌طور فزاینده‌ای گران و به‌دست‌آوردن آن‌ها دشوار است، متکی باشد. های ورت ، مزایای استراتژیک و تجاری دوجو را بررسی می‌کند.

 

در جریان کنفرانس مالی سه‌ماهه دوم تسلا، ماسک گفت که تقاضا برای سخت‌افزار انویدیا “آن‌قدر زیاد است که اغلب به‌دست‌آوردن GPUها دشوار است.” او گفت که “در واقع نگران این است که بتواند GPUهای ثابت را در زمان نیاز خود به دست آورد، و فکر می‌کند که این امر مستلزم تلاش بیشتر برای دوجو است تا اطمینان حاصل شود که قابلیت آموزشی موردنیاز را دارد.” بااین‌حال، تسلا هنوز هم امروز تراشه‌های انویدیا را برای آموزش هوش مصنوعی خود می‌خرد. های ورت ، به وابستگی فعلی تسلا به انویدیا و تلاش برای کاهش آن اشاره می‌کند.

 

دوجو یک شرط‌بندی پرریسک است، شرطی که ماسک چندین بار با گفتن اینکه تسلا ممکن است موفق نشود، آن را تعدیل کرده است. در درازمدت، تسلا به‌طور بالقوه می‌تواند یک مدل کسب‌وکار جدید بر اساس بخش هوش مصنوعی خود ایجاد کند. ماسک گفته است که اولین نسخه دوجو برای برچسب‌گذاری و آموزش بینایی کامپیوتری تسلا طراحی خواهد شد، که برای FSD و آموزش اپتیموس، ربات انسان‌نمای تسلا، عالی است. اما برای موارد دیگر چندان مفید نخواهد بود.

ماسک گفته است که نسخه‌های بعدی دوجو بیشتر برای آموزش هوش مصنوعی همه‌منظوره طراحی خواهند شد. یک مشکل بالقوه در این مورد این است که تقریباً تمام نرم‌افزارهای هوش مصنوعی موجود برای کار با GPUها نوشته شده‌اند. استفاده از دوجو برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی همه‌منظوره مستلزم بازنویسی نرم‌افزار خواهد بود. های ورت ، به پتانسیل‌های تجاری دوجو در آینده می‌پردازد.

 

مگر اینکه تسلا قدرت محاسباتی خود را اجاره دهد، مشابه روشی که AWS و Azure قابلیت‌های رایانش ابری را اجاره می‌دهند. ماسک همچنین در جریان گزارش سه‌ماهه دوم اشاره کرد که “مسیر رقابت با انویدیا را با دوجو می‌بیند.” گزارش سپتامبر 2023 مورگان استنلی (Morgan Stanley) پیش‌بینی کرد که دوجو می‌تواند با باز کردن جریان‌های درآمدی جدید در قالب ربات تاکسی و خدمات نرم‌افزاری، 500 میلیارد دلار به ارزش بازار تسلا اضافه کند. به‌طور خلاصه، تراشه‌های دوجو یک بیمه برای این خودروساز هستند، اما بیمه‌ای که می‌تواند سودآور باشد. های ورت ، دوجو را یک سرمایه‌گذاری راهبردی برای تسلا می‌داند.

 

 

دوجو تا چه حد پیشرفت کرده است؟ وضعیت کنونی پروژه

 

رویترز (Reuters) سال گذشته گزارش داد که تسلا تولید دوجو را در ژوئیه 2023 آغاز کرده است، اما پستی از ماسک در ژوئن 2023 نشان می‌دهد که دوجو “چند ماه است که آنلاین شده و وظایف مفیدی را انجام می‌دهد.” تقریباً در همان زمان، تسلا اعلام کرد که انتظار دارد دوجو تا فوریه 2024 به یکی از پنج ابررایانه قدرتمند برتر تبدیل شود – موفقیتی که هنوز به‌طور عمومی اعلام نشده است، و ما را نسبت به وقوع آن مردد می‌کند. های ورت ، به ابهامات موجود در مورد زمان‌بندی پروژه دوجو اشاره می‌کند.

این شرکت همچنین در ژانویه 2024 متعهد شد 500 میلیون دلار برای ساخت ابررایانه دوجو در گیگافکتوری (Gigafactory) خود در بوفالو، نیویورک (Buffalo, New York) هزینه کند. در ماه مه 2024، ماسک اشاره کرد که بخش عقب گیگافکتوری تسلا در آستین به “یک خوشه ابررایانه‌ای فوق متراکم و خنک‌شونده با آب” اختصاص خواهد یافت.

اکنون می‌دانیم که در واقع کورتکس، نه دوجو، فضایی را در آستین اشغال می‌کند. اندکی پس از کنفرانس مالی سه‌ماهه دوم تسلا، ماسک در X (توییتر سابق) پست گذاشت که تیم هوش مصنوعی این خودروساز در حال استفاده از کامپیوتر هوش مصنوعی HW4 تسلا (تغییر نام‌یافته به AI4)، که سخت‌افزاری است که در خودروهای تسلا وجود دارد، در حلقه آموزشی با GPUهای انویدیا است. او خاطرنشان کرد که این تفکیک تقریباً 90000 Nvidia H100 به علاوه 40000 کامپیوتر AI4 است. های ورت ، آخرین به‌روزرسانی‌ها در مورد وضعیت پروژه دوجو را ارائه می‌دهد.

 

 

دوجو، بیش از یک ابررایانه، نمادی از عزم راسخ تسلا برای تسخیر قلمرو خودروهای خودران است. این پروژه بلندپروازانه، با تکیه‌بر نوآوری‌ های سخت‌ افزاری و نرم‌افزاری تسلا، پتانسیل آن را دارد که نه‌تنها صنعت خودروسازی، بلکه کل دنیای فناوری را متحول سازد. در های ورت ، ما با دقت و وسواس، تحولات این عرصه را دنبال خواهیم کرد و آخرین اخبار و تحلیل‌ها را در اختیار شما عزیزان قرار خواهیم داد. با های ورت ، همواره در جریان آخرین اخبار و تحولات دنیای فناوری باشید.

 

[منبع: اقتباس از مقاله TechCrunch]

(Tesla Dojo: Elon Musk’s big plan to build an AI supercomputer, explained)