從邊緣注入“芯”動(dòng)力，國產(chǎn)GPGPU需要腳踏實(shí)地

集微網(wǎng)消息，隨著(zhù) 5G、人工智能、IoT 等技術(shù)的發(fā)展，萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代撲面而來(lái)，算力需求將越來(lái)越大。根據華為發(fā)布的《智能世界2030》報告預測，到2030年，人類(lèi)將進(jìn)入YB數據時(shí)代，通用算力將增長(cháng)10倍、人工智能算力將增長(cháng)500倍。未來(lái)計算將面臨物理極限的挑戰，而GPGPU有望成為這一問(wèn)題答案。

這和芯動(dòng)力聯(lián)合創(chuàng )始人李原的觀(guān)點(diǎn)不謀而合?！癈PU+GPU”可能會(huì )是未來(lái)很多場(chǎng)景的的解決方案，這一架構既包含CPU在通用編程方面的優(yōu)勢，又結合GPU高效率的特點(diǎn)，將是未來(lái)計算的發(fā)展方向”，李原在接受集微網(wǎng)采訪(fǎng)時(shí)如是說(shuō)。

算力經(jīng)濟時(shí)代，歸國開(kāi)啟“芯”旅程

實(shí)際上，從2008年在美國加州創(chuàng )立IPG Communications，承接通訊基站大型芯片設計項目，到后來(lái)將公司出售給Intel，李原和其團隊一直在為未來(lái)尋找新的發(fā)展方向。

李原回憶稱(chēng)，“我們已經(jīng)看到專(zhuān)用芯片（ASIC）正走向極限。ASIC專(zhuān)用性很強，且效率非常高，但開(kāi)發(fā)周期較長(cháng)，使其在變化莫測的市場(chǎng)和客戶(hù)需求下疲于奔命?！绷硗猱敃r(shí)正值AI計算行業(yè)百花齊放，CPU、GPU 、FPGA以及專(zhuān)用TPU等技術(shù)路線(xiàn)都浮出水面。

經(jīng)過(guò)調查發(fā)現，英偉達采用GPU作AI計算的效率只有0.5%，這意味著(zhù)整個(gè)芯片面積上僅有0.5%的晶體管用于計算。因此在李原看來(lái)，英偉達雖是并行計算領(lǐng)域真正的開(kāi)拓者，但顯然GPGPU領(lǐng)域前景十分廣闊。

是否能夠用軟件做到和專(zhuān)用芯片同等的效率？李原團隊就此確認了新方向：做既通用性能又高的產(chǎn)品。隨之而來(lái)的，便是可重構GPGPU芯片架構“RPP”的誕生，以及歸國創(chuàng )立珠海市芯動(dòng)力科技有限公司。

如果說(shuō)GPU天生為數據的批量處理而生，那么可重構架構就是助其實(shí)現靈活高效特性的關(guān)鍵所在。據了解，芯動(dòng)力即將推出的R8 芯片基于可重構架構，除了具備專(zhuān)用芯片所沒(méi)有通用編程性，面積效率比可達到英偉達同類(lèi)產(chǎn)品的7~10倍，能效比也超過(guò)3倍。

盡管如此，李原直言，架構并非為效率而生，而是為用戶(hù)、軟件產(chǎn)生的，“Intel深諳這一點(diǎn)，生存要仰賴(lài)客戶(hù)，用戶(hù)的生態(tài)環(huán)境要遠遠優(yōu)先于自己的生態(tài)環(huán)境”。

由于懂得這一點(diǎn)，芯動(dòng)力在可重構計算普及難的問(wèn)題上采用了被廣泛接受的CUDA語(yǔ)言。公司成立之初，芯動(dòng)力便專(zhuān)門(mén)設計了適用于CUDA語(yǔ)言的可重構架構，使得基于“RPP”架構的芯片計算效率逼近ASIC。

采取側翼滲透戰略，從邊緣切入GPU計算領(lǐng)域

有了技術(shù)優(yōu)勢，市場(chǎng)選擇又是一個(gè)難題?？v觀(guān)全球，英偉達已經(jīng)憑借其 GPU 產(chǎn)品成為云端訓練市場(chǎng)的壟斷者，英特爾、AMD 等巨頭也在積極發(fā)力 AI 芯片市場(chǎng)。李原指出，和行業(yè)大廠(chǎng)相比，初創(chuàng )企業(yè)在規模、市場(chǎng)、資金投入以及資源方面都存在短板。因而對于一家初創(chuàng )公司而言，先要找到自己的定位，活下來(lái)。

在李原看來(lái)，公司兼具技術(shù)與專(zhuān)利優(yōu)勢，與其和英偉達正面交鋒，不如找其薄弱處進(jìn)行刺穿—比如邊緣計算。

在數字時(shí)代，全球每天產(chǎn)生的數據約有540萬(wàn)億兆（MB）。海量數據從終端傳輸到云端，通常會(huì )遇到通訊延時(shí)的問(wèn)題，若部分數據先通過(guò)邊緣層進(jìn)行本地計算，則能夠降低成本并提高效率。李原向集微網(wǎng)透露，芯動(dòng)力將先著(zhù)手布局工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，同時(shí)也嘗試進(jìn)入視頻處理領(lǐng)域。第一款應用于邊緣服務(wù)器的芯片R8已經(jīng)流片，采用三星14nm工藝，算力達到32 TOPS，功耗小于14W。

他補充說(shuō)，“我們會(huì )在并行計算領(lǐng)域繼續向前開(kāi)拓?！迸e例來(lái)說(shuō)， GPU吞吐量大、延遲大的計算特點(diǎn)使其做實(shí)時(shí)信號處理會(huì )受到限制，但可重構架構具備實(shí)時(shí)性，因此未來(lái)通訊基站的上下變頻模塊，GPU具備巨大優(yōu)勢。

李原預測，未來(lái)計算的發(fā)展方向將是CPU+GPU，“這種組合在工業(yè)領(lǐng)域可拓展的方向相當大，很少有能夠替代的分析技術(shù)。這一方案不僅兼具效率與編程性，同時(shí)開(kāi)發(fā)周期又快。也正因如此，基于對硬件優(yōu)化的解決方案逐漸被淘汰了?！?/p>

而在GPGPU市場(chǎng)發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道的同時(shí)，中國已經(jīng)成為GPU技術(shù)的最大用戶(hù)，需求場(chǎng)景覆蓋短視頻、安防、智能交通、智慧物流等各行業(yè)并行計算領(lǐng)域。這一趨勢之下，也要求國內企業(yè)不斷構筑產(chǎn)品與技術(shù)優(yōu)勢。

戒驕戒躁，腳踏實(shí)地做“真”產(chǎn)品

對此，李原強調稱(chēng)，“得到客戶(hù)的認同，企業(yè)才能生存下來(lái)?！彼忉屨f(shuō)，“和其他公司相比，我們更加注重長(cháng)遠的東西，更加注重怎樣才能真正取得優(yōu)勢，怎樣才能夠被客戶(hù)所認可?！边@并非是針對融資或者造勢方面的考量，而是一家產(chǎn)品公司總得拿出最真實(shí)的東西來(lái)證明自己。

“腳踏實(shí)地”是李原在采訪(fǎng)中多次提及的詞匯，就像這支平均從業(yè)經(jīng)驗達15年的海歸芯片團隊最初選擇珠海，也是基于同樣的原因。李原稱(chēng)，回國創(chuàng )業(yè)缺少的不是資金也并非人才，而是一份腳踏實(shí)地，“珠海是一個(gè)比較接地氣的城市，這里的半導體公司經(jīng)驗積累深厚，產(chǎn)品周期快，產(chǎn)品線(xiàn)覆蓋也比較全面?！?/p>

隨著(zhù)AI計算賽道玩家越來(lái)越多，企業(yè)生存與發(fā)展面臨的挑戰愈來(lái)愈大。李原認為這是國內市場(chǎng)的一個(gè)優(yōu)勢：只有在最激烈的競爭中存活下來(lái)，才有繼續發(fā)展的可能。他舉例說(shuō)，“封裝工藝給我們帶來(lái)了一個(gè)非常好的機會(huì )。芯片采用Chiplet集成封裝的設計是一個(gè)非常有潛力的方向”。在技術(shù)趨勢上，Chiplet“小芯片”設計被認為是延續摩爾定律的關(guān)鍵技術(shù)。

盡管業(yè)界尚未制定一套統一的技術(shù)標準，導致Chiplet市場(chǎng)目前僅有少數參與者。但李原表示，該公司已經(jīng)和封裝合作伙伴展開(kāi)研發(fā)。李原強調，技術(shù)的優(yōu)勢總會(huì )逐漸消失。因為技術(shù)更迭很快，再偉大的技術(shù)都不會(huì )永遠持續下去，“我們不停的學(xué)習，不停透過(guò)市場(chǎng)得到反饋，在學(xué)習中不停創(chuàng )造才是最重要的?！?/p>

這樣一家低調而踏實(shí)的企業(yè)一直以來(lái)也備受投資機構的看好。今年3月，芯動(dòng)力獲得合創(chuàng )資本投資，目前其新一輪融資正在進(jìn)行中。

合創(chuàng )資本副總裁劉華瑞表示，邊緣計算是AI落地的一個(gè)重要的場(chǎng)景，芯動(dòng)力的RPP架構能夠在現有的AI生態(tài)環(huán)境下提升算力，降低成本和功耗，必將在市場(chǎng)上發(fā)揮重要的作用。李原博士及其團隊在大型數字芯片方面有深厚的經(jīng)驗，對產(chǎn)業(yè)鏈非常熟悉，在目前全產(chǎn)業(yè)鏈都資源緊缺的情況下還能夠順利完成MPW的投片，實(shí)屬不易。