中美貿(mào)易戰(zhàn)的硝煙與博弈,看上去緩緩落幕。
在道與術(shù)、取與予、利與害、常與變、方與圓、生與死之間游走了近兩個(gè)月的中興驚情,也終于迎來(lái)了一個(gè)不錯(cuò)的進(jìn)展,但這場(chǎng)聚焦了中美關(guān)系戲劇性的沖突,所引發(fā)的對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)的思考,遠(yuǎn)未結(jié)束。
尷尬的“中國(guó)芯”
自2006年杰弗瑞·辛頓提出“深度學(xué)習(xí)”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以來(lái),得益于海量激增的數(shù)據(jù),以及在摩爾定律影響下不斷提升的計(jì)算能力,人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異,風(fēng)起云涌。
但,無(wú)論是海量數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)還是計(jì)算能力的體現(xiàn)都離不開(kāi)——芯片。人工智能芯片毫無(wú)懸念的成為當(dāng)前AI產(chǎn)業(yè)激烈比拼中極具戰(zhàn)略地位的一環(huán)。 國(guó)際權(quán)威基金評(píng)級(jí)機(jī)構(gòu)Morningstar預(yù)測(cè),2021年全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模將可能超過(guò)200億美元。
然而,在中國(guó)芯片領(lǐng)域,卻有句流傳甚廣的說(shuō)法:“除了水和空氣,剩下的全都是進(jìn)口的”。聽(tīng)起來(lái)似乎很夸張,但卻與事實(shí)相差無(wú)幾。2017年中國(guó)進(jìn)口芯片金額高達(dá)2600億美元,花費(fèi)幾乎是排在第二名的原油進(jìn)口金額的兩倍,超過(guò)鐵礦石、鋼、銅和糧食這四大戰(zhàn)略物資的進(jìn)口費(fèi)用之和。
瞬間升溫的芯片產(chǎn)業(yè),現(xiàn)狀到底如何?
從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看,集成電路(包括CPU,F(xiàn)PGA, DRAM, Flash等)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)切酒a(chǎn)業(yè)的重要組成部分,大致可以分為三大板塊:集成電路設(shè)計(jì)、芯片制造和封裝測(cè)試。目前對(duì)中國(guó)而言,芯片制造能力是最薄弱的環(huán)節(jié),制程工藝比世界最先進(jìn)水平落后兩代以上,時(shí)間上落后3年,全世界最先進(jìn)的制程工藝只掌握在三家公司手中:三星、臺(tái)積電和英特爾。
“芯片半導(dǎo)體行業(yè)是資金、技術(shù)密集的行業(yè),更多的是靠經(jīng)驗(yàn)積累,需要有經(jīng)驗(yàn)的工程師不斷摸索,而不是僅僅靠資金就能加速發(fā)展起來(lái)的,人才或是最大的瓶頸。”國(guó)內(nèi)著名投資人朱嘯虎曾說(shuō):“中國(guó)VC不是不投芯片,之前我們投了好些都血本無(wú)歸,也算為中國(guó)的科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)了一份力量。”
往前追溯,斯諾登事件之后,發(fā)現(xiàn)國(guó)外高端高價(jià)的芯片存在漏洞,芯片國(guó)產(chǎn)化浪潮初現(xiàn),半導(dǎo)體公司才漸入佳境。此次中興事件后,國(guó)人意識(shí)到,只有真正的掌握核心技術(shù),才能不受制于人,至此,芯片成為了新的“風(fēng)口”,在國(guó)家層面的推動(dòng)下,或迎來(lái)了期待已久的春天。
指尖上的賽道
“人工智能芯片到目前為止還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的定義,廣義的講,滿足人工智能應(yīng)用及各次時(shí)代高性能運(yùn)算(如: 機(jī)器學(xué)習(xí),大數(shù)據(jù)分析,統(tǒng)計(jì)分析)的芯片都可以稱之為人工智能芯片,其競(jìng)爭(zhēng)目前分為三個(gè)主要賽道,”天數(shù)智芯創(chuàng)始人李云鵬言及。
“第一個(gè)賽道是基于傳統(tǒng) CPU、DSP、GPU等基礎(chǔ)通用芯片。追溯歷史,CPU首先定義了通用芯片的基礎(chǔ)架構(gòu)定,然而,隨著新興應(yīng)用的崛起,CPU 推出了延伸指令集為專(zhuān)用運(yùn)算領(lǐng)域做出了擴(kuò)展(如:圖像處理,多媒體運(yùn)算)。除了最基礎(chǔ)的 CPU多級(jí)流水線架構(gòu)設(shè)計(jì),不同類(lèi)型的DSP處理器架構(gòu)如超長(zhǎng)指令字架構(gòu)(VLIW),單指令多數(shù)據(jù)流架構(gòu)(SIMD)都試圖提供更有效的方式來(lái)解決海量數(shù)據(jù)運(yùn)算上的瓶頸。在眾多競(jìng)爭(zhēng)者中,單指令多線程架構(gòu)(SIMT) 最終脫穎而出,成就了現(xiàn)在 GPU 的核心架構(gòu)。而英偉達(dá)在其圖像處理器基礎(chǔ)之上更是為通用圖像處理架構(gòu)(GPGPU)打造了
CUDA平臺(tái)及生態(tài)系,以更廣的方式覆蓋眾多應(yīng)用領(lǐng)域。在醫(yī)療、生命科學(xué)、能源、金融服務(wù)、汽車(chē)、制造業(yè)以及娛樂(lè)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域運(yùn)用GPU或優(yōu)化后之 CPU開(kāi)展深度學(xué)習(xí),高性能運(yùn)算工作的企業(yè)有近4000余家,傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的滲透力可見(jiàn)一斑。Intel、英偉達(dá)和高通在通用芯片上沿襲在傳統(tǒng)計(jì)算芯片架構(gòu)及生態(tài)系上的強(qiáng)大及完整優(yōu)勢(shì),包攬全球第一的技術(shù)能力和行業(yè)地位,自然占據(jù)了這個(gè)賽道的霸主地位”。
“第二個(gè)賽道是算法定制之人工智能專(zhuān)用芯片(ASIC 和 FPGA)。CPU、GPU等通用芯片雖然可以用于大規(guī)模并行計(jì)算,但是為了提供 AI領(lǐng)域之外的通用性,其冗余的設(shè)計(jì)必然存在性能、功耗等方面的瓶頸。面對(duì)不斷激增的數(shù)據(jù)量和持續(xù)擴(kuò)大的AI應(yīng)用規(guī)模,通用芯片自然有其局限性。因此專(zhuān)門(mén)為人工智能打造的芯片必然是大勢(shì)所趨,并在3~5年內(nèi)將深度學(xué)習(xí)模型的智能處理效率提升萬(wàn)倍以上。
自2012年深度學(xué)習(xí)在影像辨識(shí)上有了爆發(fā)性的突破后,AI 芯片新創(chuàng)公司如雨后春筍般出世。多數(shù)先驅(qū)為 AI系統(tǒng)架構(gòu)中面向客戶(to customer)之加速器(accelerator),或是協(xié)同處理器(co-processor)解決方案,其所能涵蓋的運(yùn)算多為固定功能算子(如卷積層,全連接層等)與其相對(duì)算法的直接映射。因此,應(yīng)用上僅僅涵蓋了非常少量的深度學(xué)習(xí),機(jī)器學(xué)習(xí)等 AI算法。
“第三個(gè)賽道是通用算子之人工智能專(zhuān)用芯片(ASIC 和 FPGA)。隨著AI 算法的日新月異以及對(duì)高性能運(yùn)算需求上的擴(kuò)展,第二賽道中的芯片架構(gòu)無(wú)法跟上算法上的變化,定制算法的硅片容易成為明日黃花。為適應(yīng)多變的算法結(jié)構(gòu)與應(yīng)用場(chǎng)景,并能夠同時(shí)在軟硬件及系統(tǒng)層次優(yōu)化上有質(zhì)的提升,新一代的人工智能處理器開(kāi)始運(yùn)用通用算子,并嘗試在算法中找尋最大公因數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)處理器架構(gòu)。其中,Google TPU 便是以典型矩陣類(lèi)運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)其服務(wù)器端之的AI運(yùn)算。而另一個(gè)在服務(wù)器端表現(xiàn)亮眼的是微軟,其 Catapult 及 Brainwave計(jì)劃成功部署大量 FPGA在服務(wù)器端加速大數(shù)據(jù)搜索,云平臺(tái)服務(wù)及深度學(xué)習(xí)運(yùn)算。相比于第一賽道,通用算子之人工智能專(zhuān)用芯片藉由領(lǐng)域?qū)>?domain-specific)特性達(dá)到性能上的大幅提升,相比于第二賽道,藉由其領(lǐng)域靈活(domain-flexible)特性使得高性能運(yùn)算之涵蓋范圍得以推及極致。
“在中國(guó),不乏大量的人工智能芯片初創(chuàng)企業(yè),很多從技術(shù)難度低的第二賽道出發(fā),但是天數(shù)智芯從第一天便是站在巨人的肩膀上,并正在趕超第三賽道的路途上”。李云鵬笑言。“計(jì)劃在6月22日召開(kāi)的智能生態(tài)戰(zhàn)略發(fā)布會(huì),將首次告知全世界,我們?cè)谧觥巴ㄓ脴?biāo)準(zhǔn)高性能的AI計(jì)算芯片”,我們是該計(jì)算體系的先鋒與引領(lǐng)者,某種意義上,如果這不是計(jì)算芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的珠穆朗瑪峰,也足夠稱為青藏高原了。”
中國(guó)有先鋒
在美國(guó),為了國(guó)家安全而對(duì)特朗普圍堵中國(guó)的行為進(jìn)行容忍變成了日常。
5月25日,《華爾街日?qǐng)?bào)》報(bào)道說(shuō),根據(jù)美國(guó)國(guó)會(huì)眾議院通過(guò)的7170億美元國(guó)防授權(quán)法案,美國(guó)政府將被禁止購(gòu)買(mǎi)中國(guó)制造的監(jiān)控?cái)z像機(jī),全球最大監(jiān)視攝像機(jī)制造商海康威視等幾家中國(guó)公司被點(diǎn)名。幾個(gè)月前,在所謂“公眾負(fù)面疑慮”的敦促下,美國(guó)密蘇里州陸軍基地倫納德伍德堡移除了5個(gè)海康威視生產(chǎn)的監(jiān)視器,雖然美國(guó)軍方自己也說(shuō),完全不認(rèn)為這些監(jiān)視器存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
從華為到中興到海康視威,基于美國(guó)國(guó)家安全考慮圍堵中國(guó)技術(shù)的鏈條還在繼續(xù)延長(zhǎng)。美國(guó)和中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)加劇到什么程度?與19世紀(jì)或20世紀(jì)不同,現(xiàn)在主要大國(guó)間的競(jìng)爭(zhēng)是彼此爭(zhēng)奪全球經(jīng)濟(jì)的權(quán)力杠桿——控制規(guī)則和制度,標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)和技術(shù),沖突的焦點(diǎn)不再是軍事角力或領(lǐng)土擴(kuò)張。在這一競(jìng)爭(zhēng)中,創(chuàng)造新技術(shù)的能力起關(guān)鍵作用,尤其是信息技術(shù)。
或許正因?yàn)榭吹搅诉@樣的競(jìng)爭(zhēng)本質(zhì),天數(shù)智芯的始創(chuàng)團(tuán)隊(duì),選擇了回歸。“除了本身對(duì)于技術(shù)狂熱喜愛(ài)之外。潛意識(shí)里就想著應(yīng)該回來(lái)為這個(gè)產(chǎn)業(yè)做點(diǎn)什么。”李云鵬說(shuō)。
南京大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)基地,5棟。
這里是李云鵬毅然斬?cái)嗍當(dāng)?shù)年優(yōu)渥的硅谷工作生活環(huán)境,傲然成為智能數(shù)據(jù)時(shí)代基礎(chǔ)軟硬件系統(tǒng)拓荒者的伊甸園。敢為、甘為拓荒者,或是他心中的大道。
其麾下的天數(shù)智芯,貫穿人工智能產(chǎn)業(yè)鏈縱向的基礎(chǔ)架構(gòu)、通用技術(shù)以及行業(yè)應(yīng)用三個(gè)層面,是一家雖年輕,份量卻很重的高科技創(chuàng)新型企業(yè)。透過(guò)對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)的深耕,集合垂類(lèi)應(yīng)用的延展,體現(xiàn)核心價(jià)值的快速更新與迭代,。天數(shù)智芯立志于通過(guò)集成電路和基礎(chǔ)軟件的突破,解決高端服務(wù)器芯片及基礎(chǔ)軟件的沙漠化問(wèn)題、針對(duì)AI計(jì)算,解決自主可控問(wèn)題;通過(guò)應(yīng)用級(jí)產(chǎn)品與服務(wù),在工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中,高度配合中國(guó)制造2025的戰(zhàn)略。
這家公司超豪華的技術(shù)團(tuán)隊(duì),帶著一種勢(shì)不可擋的霸氣脫胎于ATI/AMD,在這個(gè)80多人的團(tuán)隊(duì)里,大部分人都有至少10年以上芯片設(shè)計(jì)經(jīng)歷,核心成員皆為芯片行業(yè)頂尖公司的精英,擁有帶領(lǐng)50至200多人團(tuán)隊(duì)進(jìn)行高端芯片研發(fā)的經(jīng)驗(yàn),這在國(guó)內(nèi)毋庸置疑的是超一流的水平,它猶如一匹突然殺出的黑馬,縱橫捭闔,桀驁而歸。
“在美國(guó),特朗普點(diǎn)燃了整個(gè)社會(huì)的期望,認(rèn)為在雙邊貿(mào)易逆差、知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及中國(guó)制造2025等問(wèn)題方面,他會(huì)取得重大突破。別的不敢說(shuō),但在中國(guó)制造2025的戰(zhàn)略上,我想,他可能想得有點(diǎn)豐滿。”李云鵬幽默的眨眨眼,笑了笑。
“為什么說(shuō)他想的豐滿?”
“因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)很骨感。“
“怎么個(gè)骨感?”
“因?yàn)橹袊?guó)有先鋒,有創(chuàng)智引擎。”
“先鋒又如何?”
“先鋒算的快,天下武功,唯快不破。”
“怎么個(gè)快法?”
“保密,6月22號(hào)再告訴你。”
天數(shù)智芯:由來(lái)自美國(guó)硅谷的技術(shù)專(zhuān)家和國(guó)內(nèi)行業(yè)精英聯(lián)合創(chuàng)立的高科技企業(yè)。公司專(zhuān)注于智能計(jì)算領(lǐng)域,致力于成為高性能數(shù)據(jù)處理以及深度學(xué)習(xí)、人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)先鋒。立志打造自主可控、國(guó)際一流的基礎(chǔ)軟硬件產(chǎn)品站。天數(shù)智芯的產(chǎn)品和服務(wù)能顯著增強(qiáng)企業(yè)數(shù)據(jù)處理和分析能力,助力企業(yè)數(shù)據(jù)分析向精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、認(rèn)知和智能決策等方面擴(kuò)展,極大提升數(shù)據(jù)對(duì)企業(yè)的價(jià)值。公司基于通用高端芯片產(chǎn)品和“Soft Silicon”軟件技術(shù),實(shí)現(xiàn)了新一代智能數(shù)據(jù)平臺(tái),以及針對(duì)高端制造、金融科技和大眾健康領(lǐng)域的AI應(yīng)用、云服務(wù)和產(chǎn)品解決方案。天數(shù)智芯已經(jīng)完成了軟件、芯片和云服務(wù)公司的業(yè)務(wù)整合,深耕以AI為代表的高性能計(jì)算市場(chǎng),在快速、持續(xù)、安全、快樂(lè)的發(fā)展理念下,聚焦迭代,不斷發(fā)揮長(zhǎng)處,成就中國(guó)高科技信息行業(yè)的知行合一。