芯片是驅(qū)動科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的發(fā)動機(jī)。隨著全球競爭日益加劇,當(dāng)下許多國家都紛紛投入重金在芯片研發(fā)與制造領(lǐng)域,并將其相關(guān)技術(shù)視作絕對競爭力。

GPGPU(General-Purpose Computing on Graphics Processing Units)又稱通用GPU或通用圖形處理器,是一種利用GPU處理圖形渲染之外通用計算任務(wù)的高性能芯片。因其強(qiáng)大的并行處理能力和存儲帶寬,GPGPU在人工智能市場和高性能市場有廣闊的應(yīng)用空間。

在這個幾乎被國外巨頭控場的領(lǐng)域,鮮有能與其相提并論的玩家。而在2021年以前,中國企業(yè)雖然一些專用芯片領(lǐng)域多有突破,但在GPGPU領(lǐng)域仍卻是空白。

這一局面終于在今年被改寫。一季度,上海天數(shù)智芯半導(dǎo)體有限公司(簡稱天數(shù)智芯)自研的一款7納米GPGPU(通用圖形處理器)芯片產(chǎn)品卡——BI成功發(fā)布,這是中國第一款全自研且有產(chǎn)品面世的GPGPU的芯片。

對天數(shù)智芯的投資是大鉦資本敢于下重注、用投資驅(qū)動變革的最好注腳。大鉦資本于2019年首次投資天數(shù)智芯,今年再次加碼。兩年來,大鉦資本見證了這款云端訓(xùn)練產(chǎn)品BI的投片、流片、回片及成功點亮、發(fā)布的過程。

本期《大鉦資本 創(chuàng)業(yè)說》摘取和天數(shù)智芯首席科學(xué)家鄭金山數(shù)次對話中的精華,為讀者展示這款幫助中國實現(xiàn)零的突破的產(chǎn)品背后的情懷和故事。

鄭金山,上海天數(shù)智芯半導(dǎo)體有限公司首席科學(xué)家,擁有超過20年芯片設(shè)計工作經(jīng)驗,曾先后供職于Trident、XGI、ATI Technologies、AMD超微半導(dǎo)體上海有限公司和酷芯微電子(Artosyn),任高級經(jīng)理、PMTS和架構(gòu)師等職位。他建立與帶領(lǐng)上海芯片設(shè)計團(tuán)隊參與過多個顯卡(從Radeon HD2000到R400)芯片的研發(fā)與產(chǎn)品化;在酷芯微電子參與了機(jī)器視覺芯片9201的研發(fā)并成功量產(chǎn)。鄭金山1999年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)ASIC與系統(tǒng)國家重點實驗室,獲微電子與固體電子學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位。

- 對話鄭金山 -

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 在已經(jīng)有英偉達(dá)、英特爾等巨頭的GPU賽道上,為什么還想要做GPU?

鄭金山:縱觀整個IT系統(tǒng),從CPU、操作系統(tǒng)、辦公套件、整機(jī)到服務(wù)器,我們都已經(jīng)初步具有一些商用化的可替代產(chǎn)品。唯獨在GPGPU領(lǐng)域,目前還是一片空白。然而,GPGPU在中國的未來需求量很大,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要。

對于天數(shù)智芯來說,我們深知“開發(fā)中國自己的GPGPU產(chǎn)品”是一個具有極高難度的目標(biāo),但我們有幸匯聚了一群有夢想、有抱負(fù)又有能力的有識之士,建立了一支完整覆蓋了GPGPU產(chǎn)品前后端軟硬件的研發(fā)設(shè)計并深諳實現(xiàn)產(chǎn)品商業(yè)化閉環(huán)的團(tuán)隊。最近,我們還接連迎來刁石京董事長和呂堅平博士的加入,這對我們團(tuán)隊是極大的鼓舞。

我們過去積累了深厚的經(jīng)驗。現(xiàn)在恰逢中國經(jīng)濟(jì)實力增長、下決心發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的良好時機(jī),大家希望抓住這一機(jī)遇,一顯身手,為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出一份貢獻(xiàn)。

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 從技術(shù)路線上,天數(shù)智芯有什么核心差異?

鄭金山:GPU在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用需求是很大的,但更大的市場在AI領(lǐng)域。從AI應(yīng)用角度看,傳統(tǒng)GPU的很多功能其實是不需要的。因此我們在設(shè)計GPU時,從專用和AI方面進(jìn)行了特殊的優(yōu)化,可以設(shè)計出面積更小、性能更高的GPU芯片,使得這款產(chǎn)品在技術(shù)和應(yīng)用方面更具有競爭力。

我們的芯片從架構(gòu)的第一天開始就立足于通用計算,主要用于云端計算的,包括科學(xué)計算、大數(shù)據(jù)相關(guān)應(yīng)用等。

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 相比可以執(zhí)行AI算法有特定功能的ASIC芯片和可編程的FPGA芯片,天數(shù)智芯為什么選擇從GPU來切入呢?在你看來,這條路未來的空間會有多大?

鄭金山:GPGPU目前廣泛應(yīng)用于高性能計算、行業(yè)AI應(yīng)用、安防與政府項目、互聯(lián)網(wǎng)及云數(shù)據(jù)中心等。不難看出,GPGPU在中國的未來需求量很大,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要。

從現(xiàn)在市場格局來看,GPGPU的需求是遠(yuǎn)大于供給的。在云端的市場里,一個產(chǎn)品從研發(fā)出來到部署,至少是五年以上的時間。大部分云端還是用GPGPU的方式來做AI的。

我認(rèn)為通用計算這個主要的方向,在未來很長的階段應(yīng)該不會有大的變化。此外,由于高性能計算是國之重器,從自主可控的角度來說,我們也需要有中國企業(yè)在這個領(lǐng)域有所積淀。

近年來我們看到很多創(chuàng)業(yè)公司都發(fā)力AI芯片,特別是在ASIC和FPGA領(lǐng)域。這是不同公司的根據(jù)自身資源條件和對行業(yè)的判斷而做出的選擇。在我看來,這都是推動中國芯片產(chǎn)業(yè)一步步發(fā)展的力量。

在這個過程中,大家可能迫于各種各樣的原因,必須在短期內(nèi)交付一些成果,比如有一個產(chǎn)品上市,去把初始的投資先收回來,才能繼續(xù)下一輪的融資或者發(fā)展,因此會做一些短期的考慮。但是天數(shù)智芯不太有這樣的顧慮,我們希望在技術(shù)上多一些積淀,哪怕慢一些也要堅持自主研發(fā)。

2021年3月31日,天數(shù)智芯正式發(fā)布7納米云端訓(xùn)練BI芯片產(chǎn)品卡,實現(xiàn)國產(chǎn)高性能GPGPU歷史上的突破。

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 天數(shù)智芯最大的不同是什么?

鄭金山:最大的不同還是在于團(tuán)隊吧。我們團(tuán)隊于2018年組建,主要是來自各大國際巨頭芯片公司和軟件公司。我們的團(tuán)隊在芯片設(shè)計領(lǐng)域有著數(shù)十年的經(jīng)驗。

可以說,這是一支在世界范圍內(nèi)都不可多得的、完善的高端芯片設(shè)計隊伍。

基于我們工業(yè)界的背景和實戰(zhàn)經(jīng)驗,我們希望把整個芯片的細(xì)節(jié),從架構(gòu)、設(shè)計、到最后量產(chǎn),都做扎實,讓客戶滿意。我們希望通過兢兢業(yè)業(yè)的努力,能讓芯片成功商用,為GPGPU的國產(chǎn)化貢獻(xiàn)自己的力量。

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 芯片研發(fā)需要高精尖人才的合作,天數(shù)智芯目前的人才招攬和建設(shè)如何,有何挑戰(zhàn)?

鄭金山:正如你所言,芯片研發(fā)需要高精尖人才的合作。我們做出來一款成功的芯片靠的是整個團(tuán)隊,要靠我們整個工程師團(tuán)隊。

天數(shù)智芯雖然目前取得了一些成績,但我們非常清醒地認(rèn)識到,未來的路還很長,希望能夠團(tuán)結(jié)更多頂尖人才一起努力。

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 在芯片領(lǐng)域最近經(jīng)常提到兩個關(guān)鍵詞“彎道超車和國產(chǎn)替代”,你怎么看待這兩種論點?

鄭金山:彎道超車是說一個技術(shù)代替另外一個技術(shù),我們叫disruptive innovation(顛覆式創(chuàng)新),比如說數(shù)字相機(jī)代替膠卷,比如說半導(dǎo)體技術(shù)突然間出現(xiàn)新的一個技術(shù)把以前那套東西整個推翻,把此前的關(guān)鍵東西給打掉。否則的話,沒有辦法,就老老實實去追,沒有捷徑,就是這樣的。

第二個國產(chǎn)替代,或者說自主替代,這個當(dāng)然是很重要。自主替代我覺得最核心的一點是,這不單純是出于情懷需求,即便考慮經(jīng)濟(jì)因素我們也需要這樣做,因為如果我們沒有自給能力,我們的價錢一定會被壓的很慘。

當(dāng)初為什么AMD在最糟糕的時候還能生存下去?因為所有的供貨商都知道如果AMD倒掉,業(yè)內(nèi)只剩下一家獨大的時候大家會更慘,大家不希望一家壟斷。

我們自己有和沒有此類產(chǎn)品,差別是非常大的。有了替代品,即便和對方差距,低一個檔次,但對方也會有所顧慮,會擔(dān)心失去一部分市場,因此中國企業(yè)就擁有更多話語權(quán)。這是市場規(guī)律。

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 從創(chuàng)業(yè)到現(xiàn)在,能想起來自己印象特別深的故事嗎?

鄭金山:我不是一個擅長講故事的人,我們做產(chǎn)品的,做技術(shù)的,就是典型的工程師思維。我們按部就班去做事情,并且每一步的標(biāo)準(zhǔn)都非常具體、非常嚴(yán)格。實際上很多人會覺得這樣的生活挺枯燥的。

但我們卻充滿熱忱。因為我們是從零在打造一款產(chǎn)品,每個細(xì)節(jié)都很重要。實際上我們走到今天這一步,是相當(dāng)不容易。

經(jīng)過團(tuán)隊的努力,我們非常欣慰地看到我們首款7nmGPGPU云端計算芯片和產(chǎn)品卡BI成功發(fā)布,這極大提振了團(tuán)隊士氣,我們對后面的產(chǎn)品信心度蠻高的。

天數(shù)智芯全自研7納米云端訓(xùn)練BI芯片產(chǎn)品卡

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 從確立研發(fā)方向到首款國產(chǎn)首款自研GPGPU芯片面世,天數(shù)智芯付出了3年多時間,主要的難點在哪里?

鄭金山:我覺得做半導(dǎo)體這個行業(yè),本身是很嚴(yán)肅的一件事情。前面少做什么,后面一定會補(bǔ)回來,而且屆時可能代價比之前還高。

芯片設(shè)計和做互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新不一樣,互聯(lián)網(wǎng)可以一邊試錯一邊推進(jìn),但是做芯片設(shè)計如果一開始沒有想好,其后再推倒重來成本就太高了,尤其是做高端芯片。

業(yè)界的流片行情是大公司的一次成本約為1000萬美金,而創(chuàng)業(yè)公司一次流片要高達(dá)1500萬美金到2000萬美金之間。

因此,天數(shù)智芯花了很多時間去打基礎(chǔ)。我們?nèi)绻蛔非蠖唐谝鲆粋€產(chǎn)品,也許可以獲得短期收益,但可能不利于長遠(yuǎn)的發(fā)展。雖然我們前面花了很多時間,但有了基礎(chǔ)后,我們再做第二顆、第三顆芯片就會快很多。但是在第一顆芯片上,我們所有的流程都要走一遍、蹚一遍,這時候小心謹(jǐn)慎是比追求速度更重要的。

第二個我們投入時間比較多的地方就是堅持自主可控。如果什么東西都是外包,或者都出去拿授權(quán),這樣做的話產(chǎn)品可能很快就出來了,但下一步再往下優(yōu)化、研發(fā)就會出大問題。

所以,我們堅持自己寫代碼、做設(shè)計,我們整個芯片的實現(xiàn),從前端到后端,包括流程都是我們自己去建,這個在一般的創(chuàng)業(yè)公司里面其實是比較少見的。

當(dāng)然,在這個過程中,我們也得到了投資人,特別是大鉦資本的理解和支持。他們不僅提供資金,還幫助我們招攬人才,對接市場。我們的共識是,自主可控的價值在于未來,而不在于現(xiàn)在。這是我個人覺得最值得投入精力的地方。

天數(shù)智芯7納米云端訓(xùn)練BI芯片及產(chǎn)品卡亮相2021世界人工智能大會

大鉦資本創(chuàng)業(yè)說: 天數(shù)智芯的愿景和目標(biāo)是什么?

鄭金山:天數(shù)智芯推出的GPGPU芯片,實現(xiàn)了國產(chǎn)領(lǐng)域零的突破。這款芯片采用7nm工藝,由臺積電代工,采用了2.5DCoWoS封裝技術(shù),有240億晶體管,單芯每秒可進(jìn)行147萬億次FP16計算,每秒可完成上百路攝像頭視頻通道的人工智能處理,性能達(dá)市場主流產(chǎn)品的兩倍。我們是非常自豪的。

但是,我們又十分清醒。中國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展只是起步,這款芯片的面世也只是公司發(fā)展的起點。

我們擁有一支一流的數(shù)字集成電路設(shè)計與基礎(chǔ)軟件團(tuán)隊,一批行業(yè)經(jīng)驗超過20年的世界級技術(shù)專家,也有一大批高執(zhí)行力5-15年業(yè)界經(jīng)驗的技術(shù)精英,我們來到天數(shù)智芯都是心懷夢想的。

往小了說,我們的追求很簡單,就是做出成功的產(chǎn)品,能夠解業(yè)界之困。往大了說, 我們期望,通過共同的努力,把天數(shù)智芯打造成中國第一、全球領(lǐng)先的全自研高端GPGPU大芯片及算力系統(tǒng)提供商、具備可持續(xù)商業(yè)模式和競爭優(yōu)勢的行業(yè)領(lǐng)袖,創(chuàng)造長期的社會價值,真正驅(qū)動國產(chǎn)AI芯片行業(yè)的變革。

免責(zé)聲明：市場有風(fēng)險，選擇需謹(jǐn)慎！此文僅供參考，不作買賣依據(jù)。