端侧AI的最佳载体

赛先声
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随着人工智能技术的飞速发展,端侧AI大模型正逐渐成为行业关注的焦点。然而,尽管其优势明显,但端侧AI在算力、能耗和散热等方面仍面临诸多挑战。本文将探讨端侧AI大模型的崛起背景、优势与挑战,并深入分析汽车作为端侧AI大模型的理想载体的潜力。

当我们还在讨论手机、电脑如何部署端侧AI大模型时,一个更理想的载体一直被我们忽略了——那就是车。车极有可能成为端侧AI大模型的主战场,并将重塑我们的出行与生活方式。

一、端侧AI大模型:AI的本地化革命

1.1 端侧AI大模型的崛起与优势

随着AI的快速发展,AI模型从云端迁移到终端设备上运行的趋势日益明显。这种被称为”端侧AI”的技术路线,正在成为业界共识。谷歌、苹果、微软等科技巨头纷纷推出适合在终端设备运行的轻量级大模型,如谷歌的Gemini Nano、苹果的Apple Intelligence等。

同样,黄仁勋在CES 2025的演讲中提出:“AI的未来不应该仅限于云端,而是应该无处不在”。无处不在的本地/端侧算力是AI演进的必然方向。

事实上,端侧AI大模型相比云端模型具有多方面的优势:

  • 隐私:在隐私保护方面,数据无需上传至云端,用户的敏感信息可以完全保留在设备内;
  • 响应速度:端侧模型消除了网络传输延迟,能够实现毫秒级的响应;
  • 个性化体验:本地模型可以根据用户习惯持续学习调整,提供更贴合个人需求的服务;
  • 能效:避免了数据传输的能耗,整体能效更高;
  • 网络依赖性:端侧模型可以在离线状态下持续工作,不受网络质量波动影响。

这些优势使得端侧AI成为特定场景下的最佳选择,尤其是在对隐私要求高、需要实时响应、网络条件不稳定的应用场景中。

1.2 端侧AI的挑战:算力、能耗与散热

尽管端侧AI优势明显,但其发展仍面临诸多挑战。最主要的制约因素是终端设备的算力限制、能源供应不足以及散热能力有限。

以智能手机为例,其算力仅能支持参数量在10亿级别的小型AI模型。同时,手机的电池容量有限,难以支持大模型的长时间运行;散热系统也难以应对高强度计算带来的热量。

笔记本电脑虽然在算力和散热方面略胜一筹,但电池续航同样是短板,且便携性要求限制了其硬件扩展能力。

家用台式电脑则不受电源和散热的严格限制,但缺乏移动性,无法满足随时随地使用AI的需求。

在这样的背景下,端侧AI需要找到理想载体,它既能提供足够的算力、电力和散热能力,又具有移动性。车,正是这样一个理想的候选者。

二、车的天然优势:体验、空间、能源管理的完美结合

2.1 交互体验优势:沉浸式人机交互环境

与其他终端设备相比,汽车提供了更为丰富的人机交互界面。现代汽车配备大尺寸触控屏幕(有些甚至超过15英寸),高清显示效果远超手机;高级音响系统提供环绕立体声体验;智能座椅可根据用户偏好调节位置并提供按摩功能;智能空调系统可创造舒适的温度环境。

更重要的是,汽车提供了一个私密且相对固定的空间,用户可以在其中与AI进行更加自然和深入的交互。想象一下,在自动驾驶模式下,你可以与车载AI进行视频会议,同时享受座椅按摩;或者在停车休息时,通过车载大屏观看AI推荐的电影,同时调节最舒适的座椅角度和车内温度。

这种沉浸式交互环境,使汽车成为AI应用场景最为丰富的终端设备之一,能够充分发挥AI在娱乐、工作、健康管理等多方面的潜力。

2.2 空间优势:容纳高性能算力的理想场所

家用车拥有手机和笔记本电脑无法比拟的物理空间。一台中型家用轿车可以轻松容纳多块高性能GPU或专用AI芯片。

以特斯拉为例,其FSD(全自动驾驶)计算机已经在车内部署了多个定制AI芯片,总算力达到144 TOPS(每秒万亿次运算)。这种算力水平足以支持复杂的自动驾驶任务,而在未来,随着车内空间的进一步优化设计,部署更强大的AI计算单元将成为可能。

回顾计算机发展史,我们可以看到计算设备从最初占据整个房间的大型机,逐渐缩小到个人电脑,再到如今的手机。但对于AI大模型这种计算密集型应用,我们似乎需要重新思考”更大空间”的价值。汽车恰好提供了这样一个介于数据中心和个人设备之间的理想载体。

2.3 电力供应:充足的能量保障

车具有其他移动设备无法比拟的电力优势。燃油车通过发动机持续发电,能够提供稳定的电力输出;而电动汽车则自带70-100度电的大容量电池,这相当于一个小型家庭一周的用电量。相比之下,手机和笔记本电脑的电池容量微不足道,难以支撑大模型的持续运算需求。

以一辆普通电动车为例,其100kWh的电池容量足以支持一个中等规模AI模型连续运行数天。即使是燃油车,其发电系统也能持续为AI计算提供稳定的电力支持。这种电力自给自足的特性,使汽车成为移动场景下运行高性能端侧大模型的理想平台。

2.4 热管理能力:算力释放的关键保障

高性能计算芯片产生的热量是制约其性能发挥的主要因素,而家用车恰好具备优秀的热管理能力。现代汽车普遍采用先进的热泵系统和液冷技术,这些原本为发动机或电池设计的散热系统,可以轻松适配AI芯片的散热需求。

特别是电动汽车,其热管理系统已经相当成熟。以特斯拉、小米等厂商为例,它们的热管理系统不仅能在极端温度下保护电池,还能高效地将热量转移并利用,这对于发热量大的AI芯片来说是天然的优势。

计算机发展史上,从风冷到水冷,再到如今的相变散热,散热技术一直在进步。但对于消费级设备而言,散热空间始终是一个难以逾越的物理限制。汽车则不同,其成熟的热管理系统,为AI计算提供了理想的温控环境。

三、算力利用的最大化:静止与行驶状态的双重价值

3.1 停车时:家庭AI计算中心的角色

在美国,平均每辆家用车每天有23小时处于停放状态。在中国,这一数字可能更高。这意味着汽车上的计算资源在大部分时间里都处于闲置状态。如果能够合理利用这些闲置算力,将极大提高资源利用效率。

当车辆停在家中或办公场所时,车载AI系统可以转变为家庭或办公室的AI计算中心,处理各种需要本地运算的任务:从家庭安防视频分析、智能家居控制,到个人数据的隐私保护处理,甚至可以作为家庭成员的个人AI助手,提供各种信息服务和决策支持。

想象一下,你的汽车停在车库里,同时作为家庭的AI中枢,处理家庭成员的各种请求:帮孩子解答学习问题、为你规划旅行路线、管理家庭财务,甚至分析家人的健康数据并提供建议。这一切都在本地完成,无需将敏感数据上传到云端,既保护了隐私,又避免了网络延迟。

这种模式类似于早期的家庭服务器概念,但汽车作为载体比专门的家庭服务器更具优势:它不需要额外的空间,不需要专门的散热设施。

3.2 行驶时:自动驾驶与乘客体验的双重提升

当车辆行驶时,强大的本地算力可以全力投入自动驾驶任务,提供更安全、更智能的驾驶体验。业界普遍认为L3级别以上的自动驾驶需要强大的本地计算能力来处理复杂的感知、决策和控制任务。特斯拉的FSD系统就采用了本地计算方案,而非依赖云端。随着更强大的AI芯片在车上的部署,自动驾驶的能力将进一步提升。

同时,车内乘客也可以享受到AI大模型带来的智能服务:实时路况分析与最优路线规划、基于对话的车内环境控制、个性化的娱乐内容推荐等。这些功能不仅提升了驾乘体验,重新定义汽车作为”第三生活空间”的价值。

四、未来展望:汽车AI化的机遇与挑战

4.1 技术路线:专用芯片还是通用计算平台?

未来汽车AI计算平台的技术路线存在多种可能性。一种路线是采用专用的AI加速芯片,如特斯拉的FSD芯片;另一种路线是使用更通用的高性能计算平台,如NVIDIA的Drive系列或高通的Snapdragon Ride平台。

专用芯片在特定任务上效率更高,但灵活性较差;通用平台则更容易适应不同的应用场景,但可能在某些特定任务上效率不如专用芯片。未来可能会出现混合架构,结合两者的优势。

另一个关键问题是本地计算与云计算的平衡。虽然本地计算有低延迟、高可靠性的优势,但云计算可以提供更强大的算力和更丰富的数据。未来的汽车AI系统很可能是本地计算和云计算的混合体,根据任务需求动态分配计算资源。

4.2 商业模式:算力即服务的新范式

汽车AI化将催生新的商业模式。一种可能是”算力即服务”(Compute as a Service),车主可以在不使用车辆时,将车载计算资源出租给需要计算能力的用户或企业,创造额外收益。

这种模式实际上是车联网(V2X)技术的一种创新应用。传统的V2X主要关注车辆与基础设施、其他车辆或行人之间的信息交换,而”算力V2X”则关注计算资源的共享与交换。类似于电动汽车参与电网负载均衡的理念(V2G, Vehicle-to-Grid),汽车算力也可以实现类似的”V2C”(Vehicle-to-Computing)模式。

在V2G模式中,电动车可以在电网负荷高峰期向电网供电,在低谷期充电,帮助电网实现削峰填谷。同样,在V2C模式下,车载计算资源可以在算力需求高峰期提供服务,在低谷期执行本地任务,帮助整个社会的计算资源实现更高效的分配。

想象一个场景:夜间停放在小区的数百辆汽车,可以组成一个分布式的”超级计算机”,为科学研究、医疗分析或AI训练提供算力支持。车主不仅能获得额外收入,还能为社会贡献闲置资源,实现双赢。

还有一种可能是”数据价值变现”,车辆在行驶过程中收集的数据具有巨大价值,车主可以选择分享这些数据并获得相应回报。当然,这需要建立在严格的隐私保护和数据安全基础上。

4.3 社会影响:重新定义人车关系

汽车AI化将重新定义人与车的关系。传统上,汽车是一个交通工具,主要功能是载人和载物。随着AI的融入,汽车将成为一个智能伙伴,不仅能够自主驾驶,还能与人进行自然交流,理解意图,甚至预测意图。

这种变化将影响城市规划、交通管理、能源分配等多个领域。例如,具备强大AI能力的汽车可以更高效地利用道路资源,减少交通拥堵;可以优化充电或加油策略,降低能源消耗;还可以作为移动办公室或娱乐空间,提高人们的时间利用效率。

结语:四轮上的AI革命已启程

车作为端侧AI大模型的载体,具有其他设备无法比拟的优势:充足的物理空间、丰富的电力供应、成熟的热管理系统,以及高效的算力利用模式。这些优势有望使汽车成为AI大模型从云端走向端侧的理想平台。

汽车AI化的浪潮已经启程,未来已来,只是尚未均匀分布。能够把握这一趋势的企业将在这场变革中占据先机,重新定义人类与机器、出行与生活的关系。

作者:赛先声;公众号:奇点漫游者

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题图来自Unsplash,基于CC0协议

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