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特斯拉 / 特斯拉AI推理晶片全部科普
特斯拉FSD電腦主機板,上面有兩顆特斯拉自研晶片圖片:Votpuske,CC BY 4.0
特斯拉閱讀約5分鐘2026年10月

特斯拉AI推理晶片

量產中 · 2019年

特斯拉自研的晶片,直接在車上執行FSD(Full Self-Driving,完全自動駕駛)軟體。

特斯拉AI推理晶片是裝在車裡的客製處理器,用來執行FSD(完全自動駕駛),也就是特斯拉基於鏡頭的輔助駕駛系統。所謂推理,就是用訓練好的神經網路即時做決策;訓練這個網路是另一道工序,要先在資料中心完成。2026年4月,特斯拉完成了下一代推理晶片AI5的設計。埃隆·馬斯克表示,AI5首先會用在擎天柱機器人和特斯拉的資料中心上,汽車要排在後面。

特斯拉HW3、AI4和AI5有什麼區別?

HW3(車主常寫作HW3.0,即第三代輔助駕駛硬體)、AI4(即HW4.0)和AI5是特斯拉自研車載推理晶片的前後三代:HW3採用三星14奈米製程,配8GB記憶體;AI4改用三星7奈米製程,記憶體翻倍到16GB;AI5已於2026年4月完成設計。這類晶片相當於汽車的「大腦」,讀取鏡頭畫面後直接在車上決定轉向、煞車和加速,不需要連回雲端。規劃中的下一代是AI6。車輛出廠時搭載哪一代晶片,就決定了它能跑的FSD上限。

特斯拉為什麼要自研推理晶片

這項工作始於2016年2月。當時特斯拉組建了客製晶片團隊,由晶片架構師吉姆·凱勒和皮特·班農帶隊。起因是特斯拉需要掌握晶片的主動權:視覺晶片合作夥伴Mobileye在2016年與特斯拉終止合作,特斯拉只好先推出過渡方案Hardware 2(HW2),用的是輝達(NVIDIA)的Drive PX 2電腦,同時著手設計自己的晶片。特斯拉不想買現成的通用晶片,而是要一顆專為在行駛的汽車裡執行神經網路而設計的晶片。自己設計,成本、產品路線圖,還有晶片和自家軟體配合得多緊密,就都由特斯拉說了算。

工作原理

第一款FSD晶片研發約18個月後交付製造,首批樣品一次點亮成功,2019年3月在Model S和Model X上量產裝車。每塊HW3主機板裝有兩顆FSD晶片,兩顆並行執行,互相核對計算結果。每顆晶片配有12個ARM Cortex-A72處理器核心和兩個脈動陣列,脈動陣列是由乘法器排成的網格,專門為神經網路用到的那類運算做了最佳化。原始處理速度大幅提升:HW3每秒能處理約2300幀鏡頭畫面,老款HW2.5主機板只有110幀。

縱觀各代晶片,變化最明顯的是製程,也就是晶片上蝕刻出的最小特徵尺寸。尺寸越小,電晶體排得越密,晶片能效也越高。

特斯拉晶片製程不斷縮小

HW3採用三星14奈米製程,在德州奧斯汀生產;AI4改用三星7奈米;AI6則定在三星位於德州泰勒市的2奈米產線。製程每縮小一次,每瓦功耗對應的算力就更高。晶片用的是車載電池的電,不像家電那樣插著牆上的插座,所以能效格外重要。

特斯拉推理晶片的經濟帳

這筆帳不看具體金額也算得清:裝機數量(汽車加機器人)乘以晶片代數,再乘以晶片每做一次決策不斷下降的成本。製程每縮小一次,特斯拉的晶片成本就降一截,能賣的FSD功能也隨之增加。特斯拉與三星165億美元的代工合約就是圍繞這個專案簽下的。雙方於2025年7月28日簽約,由三星在德州泰勒市的新工廠用2奈米產線生產AI6晶片,特斯拉對外的說法是,AI6將是汽車、機器人和AI訓練共用的同一套設計。馬斯克表示,合約金額只是下限,實際產出很可能高出好幾倍。特斯拉的目標是讓每次決策的成本一代比一代低,並減少對外部晶片廠商的依賴。

特斯拉推理晶片現狀

截至2026年10月,新車搭載的是AI4晶片。AI4從2023年開始陸續裝車,有20個處理器核心。各代晶片的差別還體現在記憶體上:記憶體是晶片的工作空間,用來存放模型和正在處理的資料。

從HW3到HW4,FSD電腦記憶體翻了一倍

HW3配有8GB記憶體(RAM,隨機存取記憶體),AI4翻了一倍,達到16GB,儲存容量也提高到原來的4倍。記憶體越大,車輛能執行的FSD模型就越大,所以HW3車主現在拿到的是FSD v14 lite(精簡版):特斯拉從AI4的軟體中「蒸餾」出這個版本(把大型模型壓縮成小模型),讓它能在老款電腦上執行,並於2026年第二季開始推送。主導HW3和HW4研發的皮特·班農已於2025年8月離開特斯拉。

未來走向

AI5於2026年4月15日投片,也就是最終設計已經交給工廠製造。馬斯克在2026年第二季財報電話會議上表示,希望2027年量產。特斯拉同時找了兩家晶片廠代工:台積電(先在台灣生產,後在美國亞利桑那州生產)和三星,這樣就有了兩個供貨來源。2025年9月,馬斯克具體說明了AI5比AI4強多少。

AI5比AI4強在哪裡

提升最大的是記憶體容量,原始算力緊隨其後。馬斯克在2026年4月表示,一顆AI5晶片的有效算力約為雙晶片AI4主機板的5倍。2026年10月,為了讓AI5用在擎天柱上更便宜,他把AI5的規劃記憶體從144GB削減到96GB,圖中記憶體一項的領先幅度會因此縮小。AI5之後是AI6,特斯拉在2026年1月的業績更新中把AI6的量產時間定在2028年。2025年11月,馬斯克在社群平台X(原推特)上寫道:「AI6的路徑也很明確:在AI5出貨後10到12個月內,各項指標的效能都翻一番。」

總結

2016年與Mobileye分道揚鑣後,特斯拉走上了自研晶片的路。十年下來,同一個晶片家族已經覆蓋汽車、機器人和資料中心。如今路上的汽車和Robotaxi用的是AI4,AI5先供擎天柱和特斯拉的資料中心,AI6計畫於2028年在三星的德州工廠投產。

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時間軸

  • 2016年2月:特斯拉組建客製AI晶片設計團隊,由吉姆·凱勒和皮特·班農帶領。
  • 2016年:Mobileye終止與特斯拉的合作;特斯拉推出過渡方案Hardware 2,基於輝達Drive PX 2。
  • 2017年:經過約18個月研發,第一款FSD晶片完成設計並交付製造。
  • 2019年3月:特斯拉開始在Model S和Model X上批量搭載FSD晶片(HW3)。
  • 2023年3月:Hardware 4(AI4)開始在改款Model S和Model X上裝車。
  • 2025年7月28日:特斯拉與三星簽下165億美元代工合約,在德州泰勒市生產AI6晶片。
  • 2025年8月:主導HW3和HW4研發的皮特·班農離開特斯拉。
  • 2025年9月:馬斯克稱,AI5的原始算力約為AI4的8倍,記憶體約為AI4的9倍。
  • 2026年1月28日:特斯拉在2025年第四季業績更新中,把AI5量產時間定在2027年,AI6定在2028年。
  • 2026年4月15日:AI5投片;馬斯克表示,首批晶片將用於擎天柱和特斯拉的資料中心。
  • 2026年10月:馬斯克把AI5的規劃記憶體從144GB削減到96GB。
資料來源(13)
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