Tesla Motors ha evolucionado sus vehículos eléctricos, y especialmente destaca por la tecnología que incluyen estos coches. A diferencia de otros más convencionales, los coches de Elon Musk guardan algunos secretos interesantes en cuanto a su software y hardware, la base que los hace funcionar, que tengas todas las funciones abordo o donde se apoya Autopilot.
Lo cierto es que no se han limitado a comprar unidades a terceros, sino que han desarrollado sus propios sistemas, no todo está fabricado en casa, pero al menos se han involucrado en el desarrollo ayudados por otras compañías para conseguir lo que estos vehículos eléctricos tienen. ¿Quieres conocerlo más a fondo? Vamos allá…
Tesla OS o Tesla Firmware
El gigante estadounidense de autos eléctricos, Tesla, no es conocido por seguir a la corriente. Esto se extiende a su software. En lugar de confiar en un único sistema operativo prediseñado, Tesla ha diseñado su propio sistema operativo y software, basándose, eso sí, en proyectos de código abierto. Tesla aprovecha estos proyectos open-source para incluirlos bajo el capó, basándose en proyectos como el kernel Linux, la cadena de herramientas GNU y buildroot.
Pero Tesla no solo toma piezas al azar. Seleccionan y configuran cuidadosamente estos ingredientes de código abierto para crear un sistema que satisfaga sus necesidades específicas. Además, el enfoque de código abierto de Tesla tiene varias ventajas. En primer lugar, les permite acceder a un vasto grupo de código existente de alta calidad. Esto les ahorra tiempo y recursos en comparación con construir todo desde cero. Por otro lado, la comunidad de código abierto mejora y actualiza constantemente estas herramientas, por lo que Tesla se beneficia de la innovación continua. Finalmente, el uso de software de código abierto fomenta la colaboración y la transparencia, lo que potencialmente conduce a un sistema más seguro y confiable.
Es importante tener en cuenta que el software dentro del vehículo de Tesla va más allá de estos componentes de código abierto, ya que también tiene software propietario desarrollado 100% por Tesla, para gestionar o soportar características específicas del vehículo a través de su pantalla táctil.
Por otro lado, el sistema ofrece una serie de puntos muy interesantes, como:
- OTA: el sistema está constantemente recibiendo actualizaciones de software para mantenerse al día con las últimas optimizaciones de código, mejoras en las funciones, así como parches para corregir errores o vulnerabilidades de las versiones anteriores.
- Gestión de Autopilot: el ordenador principal, desde este sistema, también permite controlar la conducción autónoma del Tesla, es decir, las capacidades de Autopilot, permitiendo ofrecer una interfaz para poder controlar este sistema y también recibir información relevante de los sensores, cámaras, etc.
- Usabilidad: la interfaz de pantalla táctil de Tesla está diseñada pensando en la facilidad de uso. Puede controlar todo, desde la configuración del clima hasta la navegación y el entretenimiento, con solo unos pocos toques. El diseño minimalista complementa el enfoque de Tesla en una experiencia de conducción limpia y futurista.
- Seguridad: Tesla prioriza la seguridad y el sistema operativo lo refleja. Incluye medidas sólidas para proteger su automóvil y sus ocupantes de las amenazas cibernéticas. Las actualizaciones periódicas garantizan que el sistema se mantenga a la vanguardia de los riesgos de seguridad en constante evolución. No obstante, no es invulnerable a car hacking…
Tesla Car Computer
Hace poco, Tesla presumió de un ordenador súper potente que impulsa sus últimos autos eléctricos, es decir, la placa electrónica que ejecuta el sistema operativo del que he comentado en el apartado anterior. Ahora, después de meses de espera, los entusiastas de la tecnología han conseguido una unidad y la han abierto, resulta que el cerebro de estos nuevos Teslas tiene unos elementos diferentes a los que inicialmente se rumoreaba…
En lugar del chip Zen 2 rumoreado, Tesla optó por un chip Ryzen Embedded personalizado basado en la arquitectura Zen+ (piensa en él como una versión refinada de Zen 1). Este chip, con el misterioso código «YE180FC3T4MFG», probablemente sea un procesador de cuatro núcleos con una caché decente para las tareas diarias de tu auto.
La verdadera sorpresa llega con la tarjeta gráfica. No se trata de cualquier tarjeta gráfica dedicada, sino que es una unidad dedicada basada en la GPU Navi 23, es decir, la AMD Radeon integrada en esta APU. Si bien los primeros rumores sugerían 32 unidades de procesamiento, parece que este modelo en realidad tiene 28 CUs. Estas se traducen en 1792 streaming processors trabajando a una frecuencia de reloj de unos 2.8 GHz, lo que no está nada mal. Aunque la velocidad del reloj no ha sido confirmada por Tesla, el propio CEO Elon Musk insinuó un rendimiento similar al de una consola, presumiendo de unos impresionantes 10 TFLOPS de potencia de procesamiento.
En la placa no solo tenemos esta APU, también es importante destacar otros detalles:
- APU AMD Ryzen YE180FC3T4MFG (con 4 núcleos de procesamiento y TDP 45W) 512 KB L2 cache por núcleo y 4 MB de memoria caché L3.
- GPU AMD Radeon 215-130000026, parece similar a la Radeon Pro W6600.
- Memoria RAM tipo LPDDR4 de Samsung, distribuida en cuatro chips alrededor de la APU.
- Módulo Bluetooth/WiFi LG Innotek ATC5CPC001.
- Módem para datos móviles Quectel AG525R-GL y gateway SPC5748GSMMJ6.
- DSP 1 ADSP-SC587W SHARC+ Dual Core DSP con núcleos ARM Cortex-A5.
- DSP 2 AD21584 SHARC+ Dual Core DSP con núcleos ARM Cortex-A5.
- Tarjeta de red Ethernet Switch Realtek RTL9068ABD.
Tesla Hardware o FSD (Full Self-Driving)
No hay que confundirlo con el ordenador anterior, ya que esta es otra placa incluida en los modelos de Tesla, y especialmente dedicada a procesar toda la información de los sensores y realizar ciertas actuaciones para la conducción autónoma con Autopilot. En este caso nos referimos a la placa base que Tesla denomina Tesla Hardware o Tesla FSD (Full Self-Driving). Esta placa, a lo largo de los años, ha tenido varias actualizaciones, como la HW2, HW2.5, HW3 y ahora HW4 o FSD 2.
El sistema Autopilot de Tesla ha visto varias revisiones importantes de hardware:
- AP0: Sin Autopiloto. Los primeros modelos Tesla carecían de hardware Autopilot, e incluso los sensores de estacionamiento eran extras opcionales al principio.
- Mobileye (AP1): este sistema inicial, lanzado en colaboración con Mobileye, se basaba en su hardware EyeQ3. Controlaba una cámara frontal única, un sensor de radar y sensores de ultrasonidos para asistencia de estacionamiento. Si bien era innovador, las limitaciones de este hardware llevaron a una ruptura entre Tesla y Mobileye.
- Tesla Hardware (HW2, HW2.5): también conocido como AP2, fue desarrollado por Tesla, su propio conjunto de hardware. Esto incluía múltiples cámaras (incluidas cámaras laterales y de pilares de puertas), una unidad central de procesamiento más potente basada en el sistema Drive PX2 de Nvidia y un radar mejorado. Las revisiones posteriores (HW2.5 y HW3) trajeron mejoras adicionales como mayor potencia de procesamiento, memoria e incluso una cámara interior en los Model 3.
- Tesla Hardware 3 (FSD 1): fue una evolución del anterior, esta vez usando chips propios diseñados por Tesla y fabricados por Samsung, para así mejorar las funciones de inteligencia artificial y Autopilot de este modelo. Estas placas tuvieron otra revisión denominada HW3+, con ligeros cambios. El sistema hizo su debut en 2021.
- Tesla Hardware 4 (FSD 2): este nuevo sistema será el futuro de los nuevos coches de Tesla. Se trata de una mejora respecto al anterior, con mayor potencia de procesamiento y un nuevo chips fabricado con tecnología de 10nm, frente a la de 14nm del FSD1. Además, incluirá nueva cámara, actualización de la unidad de radar, etc. Aunque aún no hay demasiados detalles…
Para conocer un poco mejor estas placas, nos centraremos ahora en el HW3 o FSD1, que incluye las siguientes especificaciones:
- FSD: la placa fue diseñada para integrarse perfectamente en los modelos Tesla existentes. Está escondida detrás de la guantera, esta computadora contiene un doble chip FSD independientes. Cada chip tiene sus propios recursos dedicados, que incluyen fuente de alimentación, memoria y sistema operativo, creando un sistema totalmente redundante. De esta forma, si uno falla, el otro toma el control. Esta redundancia se extiende a las entradas sensoriales del automóvil. Los datos de ocho cámaras externas (y, a veces, una interna) junto con la información del radar, GPS y varios otros sensores se alimentan a ambos chips FSD simultáneamente. Luego, cada chip analiza de forma independiente estos datos y formula un plan para el próximo movimiento del coche cuando va en modo automático. Las decisiones tomadas respecto a los datos son comparadas por un sistema de seguridad para garantizar que coincidan y sean las correctas. Solo cuando ambos chips «están de acuerdo», la mecánica entra en acción a través de los controles del vehículo. Todo eso en una PCB o placa base con un consumo de lago más de 72W, cada chip consumiendo 36W.
- Chip FSD: son chips desarrollados por Tesla, introducidos en 2019, diseñados específicamente para alcanzar un nivel de autonomía avanzado en sus coches. Este chip se fabrica utilizando la tecnología de proceso de 14 nm de Samsung y está equipado con una serie de procesadores y aceleradores de hardware, incluyendo 12 núcleos de CPU basados en ARM y una GPU Mali G71 MP12, además de dos unidades de procesamiento neural o NPU. Se comenzaron a diseñar en 2016, con un equipo de diseño liderado por Jim Keller, ex de AMD (también pasó por Intel, Apple, PA Semi, DEC, etc.) y Pete Bannon, otro viejo conocido en el sector, tras haber pasado por Apple, Intel, PA Semi, y Digital Equipment Corporation (DEC). El resultado fue este SoC que incluye:
- GPU de tres clusters, cada uno con 4 núcleos ARM Cortex-A72 a 2.2 Ghz, es decir, un total de 12 núcleos.
- GPU ARM Mali G71 MP12 a 1 Ghz, con hasta 600 GFLOPS.
- Sistema de seguridad que garantiza que solo se ejecuta el código firmado por Tesla, evitando código malicioso.
- Interfaz para la cámara, pudiendo procesar hasta 2.500 millones de píxeles por segundo.
- Codificador de vídeo integrado H.265 (HEVC) para varias aplicaciones de vídeo y grabación.
- ISP es un procesador de señal de imagen destinado a procesar señales con hasta 1000 millones de píxeles por segundo y capacidades de mapeo y reducción de ruido.
- Doble NPU o Neural Processing Unit, es circuito neuronal con una matriz para acelerar tareas de IA y con un rendimiento pico combinado de hasta 73.700 millones de operaciones por segundo.
- Dos controladores de memoria o MMU para LPDDR4 de 2133 Mhz y canal de 128-bit.
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