创新是梅赛德斯-奔驰的品牌基因。近140年来，梅赛德斯-奔驰一直以领先的科技推动着汽车行业的发展。在梅赛德斯-奔驰可预见的未来中，自动驾驶是不可或缺的重要组成部分，它将重新定义汽车的用途，不仅提高道路行驶的安全、效率和舒适性，还将把时间还给乘客，让人们把精力放在驾驶之外的其他事情上，比如工作、休息或娱乐等。未来，自动驾驶汽车更将与城市进行交互。
要实现这一愿景，仍需攻克诸多技术挑战，这其中一项关键是：人工智能计算（AI计算）的能效限制。举例来说，当车辆实现L5级完全自动驾驶时，其系统能耗很可能会飙升至10000瓦阈值。而能耗并非唯一挑战，随着车载AI功能日益增多，能耗也将直接影响车辆续航。想象一下，若AI系统持续消耗3000瓦额外功率，将使整车续航减少约10%。
由此可见，在通往自动驾驶未来的路上，提升AI计算能效，至关重要。而人类其实已经拥有了一个超越L5级的“系统”——人类大脑。这个生物界中最智能的运算结构，可以在有限的体积和极低的能耗下，完成复杂环境下的关联记忆、自主识别、自主学习等认知处理，其能耗仅相当于约20瓦。
那么，汽车能否也拥有像“人脑”一样的“机器脑”，轻松应对AI和自动驾驶所带来的庞大算力和能耗需求呢？答案是：当然可以。
早在2022年，梅赛德斯-奔驰就将受人脑启发的全新计算技术——神经形态计算，搭载于VISION EQXX能效概念车上，助力其在真实道路环境下，实现1次充电行驶超过1200公里。由此，梅赛德斯-奔驰成为全球首个将神经形态计算技术应用于合法上路车型的汽车厂商。
近期，梅赛德斯-奔驰又宣布与加拿大滑铁卢大学就神经形态计算领域展开科研合作。通过模拟人脑运作机制，这项技术有望显著提升AI计算的能效与速度，开创计算架构的新领域。
传统计算架构即冯·诺依曼架构，其核心特征是运算单元（CPU/GPU）与存储器物理分离，信息以数字形式编码，通过总线连接相互独立的运算单元和存储器。这种设计，具有一些先天短板：
◉运算效率低：在执行计算时，运算单元需要频繁地从内存中读取和写入数据，而存储与运算单元之间的带宽有限，导致数据传输速度地限制，即构成了“冯·诺依曼瓶颈”，即便CPU的计算能力再强大，也要等数据传送完毕才能计算，就像蚂蚁搬家一样，蚂蚁们本可以快速搬运食物，但巢穴入口太窄只能排队进出。面对传感器矩阵愈加庞大的辅助驾驶系统、运算需求越来越大的人工智能应用，这一瓶颈将极大限制运算效率。
◉运行耗能高：传统计算架构的另一大弊端，在于耗能。冯·诺依曼架构的结构决定了，即使输入的数据是0，系统也会进行完整计算，这就造成了极大的能耗。更重要的是，存储器访问操作比实际计算过程消耗更多能耗。而且，随着自动驾驶等级的不断提升，能耗也将呈指数级增长。
神经形态计算的核心就是模拟人脑的运作机制，信息不以数字形式编码，而是通过模仿神经元和突触产生“脉冲信号”来传递信息。只在需要时才“点亮”相关区域，这种“按需激活”的机制，既打消了传统计算架构运算慢的劣势，又从根本上突破了耗能高且持续耗能的限制。神经元与突触在物理上是共位集成的，这意味着脉冲神经网络的信息，无需从存储器中反复读取。这一创新的计算架构，具备两大特点：
◉能够并行处理信息：不同于传统计算架构必须按顺序执行，神经形态计算可以并行计算，就像人脑能同时处理视觉、听觉等多感官信息一样，大幅提升计算速度。
◉“有张有弛”的低能耗计算方式：神经形态计算只有在接收到信息时才会触发计算，其他时间“静默休眠”，这使得数据处理能耗得到显著降低。
如果说传统计算架构像一台持续全速运转的机器，那么神经形态计算则如同“智能变频”系统，这种“不做无用功”的高效率特性，尤其适合解决自动驾驶领域面临的“算力与功耗不可兼得”的难题：
◉高能效，有助于节省电车的能源消耗：自动驾驶系统中数据处理所需的能耗相比现有系统减少90%，比如可将控制复杂自动驾驶功能原本需要的3000瓦运算功耗，降低至仅需300瓦。
◉更快的处理速度和低延迟，也意味着汽车在危险情况下，可以更快地做出反应，从而提高安全性：例如，安全系统可以更好地识别交通标志、车道和其他道路使用者，甚至在视线不佳的情况下也能更快地做出反应。而且，其效率比现有系统高出10倍；此外，使用神经形态相机进行车内监控也有优势：不同于传统相机拍摄、分析一幅完整的图像，神经形态相机只针对少数高亮度像素的变化（这种变化被称为“事件”，因此神经形态相机也被称为“事件相机”）进行信息提取。这一过程非常快速，延迟极小。这意味着系统可以对驾驶员的疲劳状态（如眨眼动作）做出快速反应。
◉神经形态计算作为一种全新的计算方式，为算法开辟了解决方案空间，从而带来全新的创新解决方案。
对于如何抵达自动驾驶的明天，前行之路上仍具无数想象；神经形态计算，让这一美好的愿景，离走入现实又更近一步。
作为“汽车发明者”和科技创新的先驱，梅赛德斯-奔驰始终以前瞻布局探索前沿科技，为未来汽车行业的发展铺平道路。亦如卡尔·奔驰所言，“对发明的热爱，永不止息”。
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