陳天石:中國AI從“芯”開始

 機氣林商城智能科技2019提供自動化零件,工控產(chǎn)品,工業(yè)機器人,以及機器人零部件、機械元件以及氣動元件等。機氣林商城,一站式機器人采購平臺

  機氣林電商有話說:

   寒武紀成了全球炙手可熱的AI芯片廠商,在未來數(shù)年,全世界有數(shù)億終端設(shè)備有望通過集成寒武紀處理器來獲得強大的本地智能處理能力。
  文 江川(北京)
  翻開寒武紀的創(chuàng)業(yè)史,我們有一個驚人的發(fā)現(xiàn):這家成立于2016年的創(chuàng)新型科技企業(yè),在3年的時間內(nèi)開創(chuàng)了7個“全球第一”:研發(fā)了全球第一個深度學(xué)習(xí)處理器架構(gòu)(DianNao)、全球第一個多核深度學(xué)習(xí)處理器架構(gòu)(DaDianNao)、全球第一個通用機器學(xué)習(xí)處理器架構(gòu)(PuDianNao)、全球第一個深度學(xué)習(xí)處理器原型芯片(寒武紀)、全球第一個智能處理器專用指令集(寒武紀指令集)、全球第一個商用智能處理器IP產(chǎn)品(寒武紀1A處理器),賦能全球第一個人工智能手機芯片(華為麒麟970芯片)。
  作為全球智能芯片領(lǐng)域的先行者,寒武紀是第一個成功流片(批量生產(chǎn)實物芯片)并擁有成熟產(chǎn)品的智能芯片公司。業(yè)內(nèi)人士如此評價,寒武紀在深度學(xué)習(xí)處理器指令集上的開創(chuàng)性進展,為我國占據(jù)智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)的領(lǐng)導(dǎo)性地位提供了技術(shù)支撐。深度學(xué)習(xí)處理器已經(jīng)成為計算機體系結(jié)構(gòu)國際會議ISCA最關(guān)注的研究方向之一。ISCA 2016上有近1/6的論文引用寒武紀的工作來進行深度學(xué)習(xí)處理器探索。
  與一些國內(nèi)AI芯片公司專注于單點應(yīng)用或平臺不同,寒武紀立志做AI領(lǐng)域的通用芯片。陳天石表示,目前寒武紀擁有終端智能處理器IP和云端智能芯片兩條產(chǎn)品線?!拔磥恚覀儗⒊掷m(xù)按照獨立芯片公司的技術(shù)路徑走下去,將端和云的智能處理徹底打通。在人工智能整個生態(tài)鏈上,服務(wù)廣大云計算、大數(shù)據(jù)、服務(wù)器廠商,服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)公司,服務(wù)行業(yè)巨頭,為下游廠商提供不同尺寸、面向不同應(yīng)用場景的終端AI處理器IP以及覆蓋inference和training的不同處理能力的云端智能芯片。”
  中國AI產(chǎn)業(yè)從此踏上新征程。
  打虎親兄弟,寒武紀書寫中國芯片傳奇
  在過去很多年里,中國的芯片一直依賴進口。據(jù)工信部的數(shù)據(jù)顯示,2013年我國集成電路進口高達2313億美元,同比增長20.5%。事實上,中國有十余年集成電路進口額超過石油,長期居各類進口產(chǎn)品之首。而到2014年為止,我國每年生產(chǎn)全球77%的手機,然而自主芯片卻不到3%。全球半導(dǎo)體市場規(guī)模超過3000億美元,而國內(nèi)制造的芯片只占國內(nèi)市場份額的不到10%。因為不能自主制造芯片,所以損失訂單的80%收益。直到2016年寒武紀的出現(xiàn),才徹底改變了中國芯片受制于人的窘境。
  寒武紀是中科院計算所孵化的企業(yè),由來自江西南昌的陳云霽、陳天石兄弟倆共同創(chuàng)立。陳氏兄弟可謂少年天才,哥哥陳云霽生于1983年,9歲就上了南昌十中,14歲便考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班,24歲已取得中科院計算所博士學(xué)位,29歲晉升為研究員,33歲榮獲中國青年科技獎和中科院青年科學(xué)家獎。弟弟陳天石生于1985年,16歲考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班,25歲獲得中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計算機學(xué)院工學(xué)博士學(xué)位,歷任中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所助理研究員、副研究員、研究員(正教授)和博士生導(dǎo)師。在處理器架構(gòu)和人工智能領(lǐng)域深耕十余年,是國內(nèi)外學(xué)術(shù)界享有盛譽的杰出青年科學(xué)家,曾獲國家自然科學(xué)基金委員會“優(yōu)青”、中國計算機學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎、CCF-Intel青年學(xué)者獎、中國計算機學(xué)會優(yōu)秀博士論文獎等榮譽。
  兄弟倆的導(dǎo)師是“龍芯之父”——龍芯中科總裁胡偉武教授。陳云霽從2002年開始跟隨胡偉武做龍芯CPU,一干就是12年。龍芯CPU是中國第一代國產(chǎn)CPU,其意義可以上升到國家戰(zhàn)略層面。目前使用龍芯CPU芯片的企業(yè)超過500家。
  陳氏兄弟的博士研究方向不同,陳云霽主攻芯片研究,陳天石聚焦人工智能。2008年,陳氏兄弟決定聯(lián)手做人工智能和芯片設(shè)計的交叉研究。促使他們做出這一決定的,是當時的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。其實在2007 年以前,由于當時算法、數(shù)據(jù)量等因素,這個階段的 AI 芯片并沒有特別強烈的市場需求,通用的 CPU 芯片即可滿足應(yīng)用需要。但是2007年以后,隨著高清視頻、VR、AR游戲等行業(yè)的發(fā)展,通用的 CPU 芯片無法滿足應(yīng)用需要,GPU 的并行計算特性恰好適應(yīng)人工智能算法及大數(shù)據(jù)并行計算的需求,且在深度學(xué)習(xí)算法的運算上比CPU提高幾十倍的效率。進入 2010 年后,云計算廣泛推廣,人工智能的研究人員可以通過云計算借助大量 CPU 和 GPU 進行混合運算,進一步推進了 AI 芯片的深入應(yīng)用,從而催生了各類 AI 芯片的研發(fā)與應(yīng)用。
  在隨后的2012年,法國國家信息與自動化研究所(Inria)的Olivier Temam教授第一次提出了AI加速器的概念,并與陳氏兄弟啟動了DianNao項目,這也是寒武紀的技術(shù)來源。接著在2013-2015年期間,DianNao項目一共發(fā)布了四篇與AI加速器有關(guān)論文,包括:深度學(xué)習(xí)處理器、多片版本的深度學(xué)習(xí)處理器、攝像頭智能識別處理器、以及通用機器學(xué)習(xí)處理器。2016年,陳氏兄弟推出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通用指令集DianNaoYu,這也是寒武紀自主研發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專用指令集Cambricon ISA的前身。
  但是實驗室的成就并不是陳氏兄弟的目標,他們要讓科研成果走出實驗室,給大家?guī)砩钌系母淖儭?016年3月,北京中科寒武紀科技有限公司在中關(guān)村(7.270, -0.06, -0.82%)注冊成立,并獲得千萬級天使投資。
  牛刀初試,首款產(chǎn)品擊敗蘋果
  在技術(shù)和資金的雙輪驅(qū)動下,寒武紀在成立當年就發(fā)布了世界首款商用深度學(xué)習(xí)專用處理器(Cambricon-1A),面向智能手機、安防監(jiān)控、可穿戴設(shè)備、無人機和智能駕駛等各類終端設(shè)備,并入選第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(烏鎮(zhèn))評選的十五項“世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果”。
  寒武紀1A處理器支持視覺、語音、自然語言處理等多種智能任務(wù),一經(jīng)推出便被華為看中,集成到麒麟970處理器中,應(yīng)用在華為Mate10手機中。這是中國手機行業(yè)首次引入人工智能概念,麒麟970處理器因此名聲大噪,而寒武紀也因此一炮而紅,拿到了上億元的訂單。
  “寒武紀1A深度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)處理器就是在計算機里用虛擬的神經(jīng)元和虛擬的突觸把他們聯(lián)結(jié)在一起,構(gòu)成多層次的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。這些神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)具有非常好的效果,比如在語音識別和視頻識別領(lǐng)域里,它的識別精度已經(jīng)超越了人類?!标愄焓榻B,“為了讓這個深度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)連接更快,我們設(shè)計了專門的存儲結(jié)構(gòu),還設(shè)計了完全不同于通用CPU的指令集,因此它變得非常非常快,每秒可以處理160億個神經(jīng)元和超過2萬億個突觸,可以跟蘋果產(chǎn)品一較高下。”
  后來的事實證明,就在2016年,搭載寒武紀1A的華為麒麟970靠每分鐘識別2005張照片擊敗了蘋果A11芯片每分鐘的889張照片。寒武紀1A處理器依靠最先進的、稀疏化的技術(shù),四兩撥千斤,讓華為Mate10的智能處理速度打敗了強大的蘋果iphoneX。
  寒武紀1A處理器可以說是目前最早量產(chǎn)的、出貨量最多的AI芯片IP。目前麒麟970已經(jīng)搭載了在華為Mate 10、P20、榮耀V10這三系列手機產(chǎn)品上,累計出貨量達數(shù)千萬臺。
  由端入云,主導(dǎo)AI產(chǎn)業(yè)生態(tài)
  繼2016年成功推出1A之后,資本紛紛聚焦寒武紀。2017年,寒武紀完成了1億美元A輪融資,由聯(lián)想創(chuàng)投、阿里巴巴創(chuàng)投、國投創(chuàng)業(yè),國科投資、中科圖靈、元禾原點(天使輪領(lǐng)投方)、涌鏵投資(天使輪投資方)聯(lián)合投資。在這一輪融資完成后,寒武紀的估值已經(jīng)達到10億美元,迅速發(fā)展成為國內(nèi)首屈一指的AI獨角獸。
  而所有的融資都是為了更快推出新產(chǎn)品。2018年5月,寒武紀發(fā)布了第三代IP產(chǎn)品1M,在TSMC 7nm工藝下8位運算的效能比達5Tops/watt (每瓦5萬億次運算),提供三種規(guī)模的處理器核(2Tops/4Tops/8Tops)以滿足不同應(yīng)用場景下不同量級的智能處理需求,并可通過多核互聯(lián)進一步提高性能。
  寒武紀1M延續(xù)了寒武紀前兩代IP產(chǎn)品(寒武紀1H/1A)的完備性,單個處理器核即可支持CNN、RNN、SOM等多樣化的深度學(xué)習(xí)模型,并更進一步支持SVM、k-NN、k-Means、決策樹等經(jīng)典機器學(xué)習(xí)算法,支持本地訓(xùn)練,為視覺、語音、自然語言處理以及各類經(jīng)典的機器學(xué)習(xí)任務(wù)提供了靈活高效的計算平臺,可廣泛應(yīng)用于智能手機、智能音箱、智能攝像頭、智能駕駛等不同領(lǐng)域當中。
  與此同時,Cambricon MLU100云端智能芯片也首次亮相。MLU100采用寒武紀最新的MLUv01架構(gòu)和TSMC 16nm的先進工藝,可工作在平衡模式(1GHz主頻)和高性能模式(1.3GHz主頻)下,平衡模式下的等效理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算,高性能模式下的等效理論峰值速度更可達每秒166.4萬億次定點運算,但典型板級功耗僅為80瓦,峰值功耗不超過110瓦。
  與寒武紀系列終端處理器一樣,MLU100云端芯片仍然延續(xù)了寒武紀產(chǎn)品一貫出色的通用性,可支持各類深度學(xué)習(xí)和經(jīng)典機器學(xué)習(xí)算法,充分滿足視覺、語音、自然語言處理、經(jīng)典數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域復(fù)雜場景下(如大數(shù)據(jù)量、多任務(wù)、多模態(tài)、低延時、高通量)的云端智能處理需求。寒武紀終端和云端產(chǎn)品均原生支持寒武紀NeuWare軟件工具鏈,可以方便地進行智能應(yīng)用的開發(fā),遷移和調(diào)優(yōu)。
  陳天石表示,寒武紀創(chuàng)立的初衷就是要讓全世界都能用上智能處理器。寒武紀將秉承學(xué)術(shù)界開放、協(xié)作的精神,以處理器IP授權(quán)的形式與全世界同行共享寒武紀最新的技術(shù)成果,使全球客戶能夠快速設(shè)計和生產(chǎn)具備人工智能處理能力的芯片產(chǎn)品;寒武紀在技術(shù)上貫徹“端云協(xié)作”的理念, MLU100云端芯片,不僅可獨立完成各種復(fù)雜的云端智能任務(wù),更可以與寒武紀1A/1H/1M系列終端處理器完美適配,讓終端和云端在統(tǒng)一的智能生態(tài)基礎(chǔ)上協(xié)同完成復(fù)雜的智能處理任務(wù)。
  寒武紀為什么要由端入云?陳天石表示,端側(cè)的智能處理是非常重要的,因為端可以最快速的響應(yīng)用戶的需求,能以非常低的功耗、非常低的成本、非常小的延遲,幫助用戶理解圖像、視頻、語音和文本。但是,云側(cè)的智能處理可以把很多端的信息匯聚在一起。比如,在一個城市中有大量的攝像頭,如果想要知道一個特定的物體在多個攝像頭間的運動軌跡,就需要在云側(cè)進行智能處理。 另外,終端的數(shù)據(jù)量有限,只能根據(jù)單個用戶的數(shù)據(jù)對機器學(xué)習(xí)模型進行微調(diào)。而云可以看到大量用戶的數(shù)據(jù)。因此,云端的智能處理在數(shù)據(jù)方面有其不可替代的巨大優(yōu)勢,可以利用海量數(shù)據(jù)(19.190, -0.12, -0.62%),訓(xùn)練出非常強大的模型。
  “過去大部分芯片廠商都是主攻端(例如ARM),或者主攻云(例如Intel)。兩者兼顧的很少,因為端云的任務(wù)生態(tài)都區(qū)別比較大。但是智能時代,我們認為這個局面會被全面打破,因為端和云的AI任務(wù)是一體的,編程和使用的生態(tài)也是一致的。作為一個通用機器學(xué)習(xí)芯片的廠商,寒武紀就是要端云結(jié)合,共同推動生態(tài)。”
  2018年6月,寒武紀完成了數(shù)億美元的B輪融資,投后估值25億美元。該輪融資中,領(lǐng)頭方清一色國家隊背景基金,由中國國有資本風(fēng)險投資基金、國新啟迪、國投創(chuàng)業(yè)、國新資本聯(lián)合領(lǐng)投。新一輪跟投入場的則有中金資本、中信證券(17.530, 0.06, 0.34%)投資&金石投資、TCL資本,以及中科院科技成果轉(zhuǎn)化基金。老股東元禾原點、國科投資、阿里創(chuàng)新投、聯(lián)想創(chuàng)投、中科圖靈等也不同程度繼續(xù)追加了投資。
  “未來3年的路線圖是占領(lǐng)10億智能終端。3年后力爭占據(jù)中國高性能智能芯片市場的30%份額;以及,3年后力爭將寒武紀終端智能處理器集成進入超過10億臺設(shè)備。若是這兩個目標都能實現(xiàn),預(yù)計寒武紀,將在3年后初步支撐起中國主導(dǎo)的智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)?!标愄焓硎?,芯片的成敗,除了本身的效率之外,生態(tài)是非常關(guān)鍵的方面。沒有配套的應(yīng)用和軟件,很難在市場上獲得成功。“過去我們國內(nèi)企業(yè)起步晚,一直是國際生態(tài)的跟隨者。我們?nèi)谌脒@個生態(tài),享受這個紅利,但我們并不能有多大的力量去改變這個生態(tài)。但是在智能時代,大家都在同樣的起跑線上,要敢為天下先,敢于提出并共同構(gòu)建全新的智能生態(tài)。光有寒武紀是不夠的,寒武紀將與中國AI公司攜手,致力共同構(gòu)建中國全新的智能生態(tài),在硬件的指令集和軟件的開發(fā)平臺上下功夫,在端云結(jié)合上下功夫,在商業(yè)協(xié)作上下功夫。只要國產(chǎn) AI 指令集立住了,中國主導(dǎo)世界 AI 產(chǎn)業(yè)的機會可能就到來了?!?br/>  寒武紀成了全球炙手可熱的AI芯片廠商,在未來數(shù)年,全世界有數(shù)億終端設(shè)備有望通過集成寒武紀處理器來獲得強大的本地智能處理能力。希望以寒武紀為代表芯片創(chuàng)新企業(yè),在全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈中,爭奪一定的話語權(quán)。
  值得一提的是,得益于國家政策的大力扶持,中國集成電路產(chǎn)業(yè)正處于一個快速發(fā)展階。據(jù)國家統(tǒng)計局最新的數(shù)據(jù)顯示,2017年中國集成電路產(chǎn)量達到1564.6億塊,同比增長18.7%,實現(xiàn)總營收4335.5億元,同比增長20.1%。而到2020年,中國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過9000億元,年均復(fù)合增長率高達20.8%。
  早在2014年,“集成電路”作為關(guān)鍵詞首次出現(xiàn)在政府工作報告中。當年,國務(wù)院就印發(fā)了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》,將集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略,并明確了“十三五”期間國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點及目標。在2018年的政府工作報告中,集成電路產(chǎn)業(yè)在“加快制造強國建設(shè)”重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)中被放在首要位置。

  【人氣商品】:

  機器林商城產(chǎn)品大推薦

  【品牌推薦】:

  機氣林電商爆款大曝光、機器人周邊產(chǎn)品總覽

  【最新資訊】:

   機氣林商城官網(wǎng)(網(wǎng)址打不開就+V:I99~46O3~9726機氣林)

  上海機氣林智能科技有限公司

  上海市青浦區(qū)華浦路 500 號

  電話:021-59801300