旨在解決駕駛短缺的自動卡車
美國貨運協會（AMA）去年報告指稱短缺 80,000 名司機，並預計到 2030 年將短缺 160,000 名司機，到達歷史新高。這對數字經濟來說是一個糟糕的指標，畢竟其支柱是能將商品從遠端零售商運送到遠端消費者。
但是，這個日益嚴重的問題該如何解決或有所進展？隨著人工智慧和自動化的最新發展，「技術」或許會是解答。
以自動卡車取代人類駕駛
近來我們主要在消費者環境中聽過自動駕駛或自動駕駛汽車，但這項功能如今也應用於卡車運輸業。
自動卡車所帶來的商業效益顯而易見。半自動駕駛不會停下來睡覺、跑去上廁所或度假。它能夠將 99% 的貨物運輸到目的地，進一步突顯社會對自動卡車/駕駛的需求。
然而，開發和人類駕駛一樣安全、甚至更為安全的自動駕駛卡車需要很高的成本。以實際美元計算，實現安全自動駕駛所需的先進感應器套件要價可能高達數萬美元。為確切的使用案例和部署環境量身訂製自動系統也有許多隱藏成本。這項工作大多來自於擷取大量資料並以AI 推斷演算法即時分析。
使用案例近乎零的延遲要求表示必須在本機上進行資料分析；如此一來，控制子系統便能即時整合來自 AI 感知堆疊的資訊，以採取行動。光是這些作業所涉及的資料和處理效能，就需要一個具有 GPU 加速硬體的成熟伺服器。
還有，別忘了，自動卡車是一個堅固耐用的移動環境，不一定具備溫度控制。
「您在車輛上尋找的狀態意識愈多，就需要愈多的感應器。因此，計算載入愈高，一般需要愈多的功率，」頂尖強固型運算硬體設計公司 Crystal Group 執行副總裁 Jim Shaw 表示。「而且，您可以想像那種硬體會帶來什麼散熱挑戰，因為難度真的很高。」
散熱管理：自動化的隱藏成本
舉例來說，TuSimple 是一家位於聖地亞哥的自動卡車公司，專門為長途半掛式卡車開發半自動駕駛感知堆疊。如要在 SAE 等級 4 自動駕駛成功操作（等級 4 代表能在完全沒有人工干預的情況下自動駕駛），它需要一個至少具備兩個 GPU 的車載式運算平台，以滿足即時資料處理的需求。在機械方面，系統必須管理處理器散發的熱氣，並能夠承受使用案例的固有衝擊力與震動。
為了滿足其運算和散熱需求，公司求助於 Crystal Group 及其解決方案，這是一款基於 COTS 元件的自訂強固型伺服器原型，旨在對設定檔進行散熱測試（圖 1）。AVC5904 搭載 2 個 Intel® Xeon® 可擴充處理器，配備 3 個 GPU 加速器和 384 GB 的 DDR4 記憶體，採用 19 吋機架式外型規格，可承受衝擊力、震動和高溫自動卡車的運輸環境。
AVC5904 的 Intel® Xeon™ SP 處理一般系統管理、通訊及圖片的前置處理和後置處理，而 GPU 加速卡則負責平行處理影片、雷達、Lidar 點雲，和其它運算密集的工作負載。系統還支援 8 或 12 個可拆式 SSD 擴充插槽，為本機資料記錄提供 超過 1 TB 的車載儲存容量。
「Crystal Group 的一大優點是我們能夠根據您試圖解決的問題，而不是選用符合我們現有產品的問題來開發解決方案，」Shaw 表示。
在開發四款氣冷式 AVC5904 原型後，我們確定需要更高的效能擴充性，才能確保系統在未來不會遭到淘汰。例如，需要先進的散熱解決方案，以在西南部沙漠地區這樣嚴峻的環境中啟用自動卡車營運。
AVC5904 的商用版本增加了對第四個 GPU 卡槽的支援，以及用來管理同一個強固型底座多個 CPU 和 GPU 所產生之熱氣的液冷機制。
「如果 CPU 超過 150 W，GPU 超過 175 W，那麼就顯然處於危險境地，」Shaw 解釋道。「系統達到大約 1500 Ｗ 時，我們便開始真正擔心，只有液冷機制才能解除危機。」
「我們必須著手進行的是加工自己的水冷塊，並設計一款幫浦系統，置於電腦內不會外洩，並可為系統提供足夠的流速，以將熱氣排至散熱器和風扇系統，」他繼續。「我們非常努力地提出與設計冷卻塊相關的科學，讓您在 GPU 晶片和水衝擊的區域之間擁有一個非常薄的空間。」
辛苦獲得了回報。
保持冷卻的自動卡車
新一代 AVC5904 的即時資料分析可讓 TuSimple ADS 這類的自動駕駛系統在路上導航時每秒做出高達 20 個決策。而且不分日夜晴雨都能提供這樣的效能。
這款智慧卡車系統在去年底進行測試，當時一輛自動駕駛卡車成功完成了公共道路上的首次無人駕駛旅程。其中包括在鳳凰城與土桑之間長達 80 英哩、耗時 1 小時20 分鐘的旅程。
多虧 Crystal Group 的設計專長，它全程保持冷卻。