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AI芯片独角兽,寒武纪的诞生史

墨客星球
2019年3月6日
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【摘要】:
2018年是AI芯片市场密集爆发的一年。这一年,AI芯片公司融资的新闻层出不穷,相关产品的发布会也是接连不断。同年8月,“寒武纪科技有限公司”获得了国投、阿里、联想、国科控股、中科图灵等机构的近1亿美元A轮融资,成为估值近10亿美元的AI芯片公司。这次融资不仅让寒武纪成为AI芯片领域第一家独角兽初创公司,也让陈云霁、陈天石两兄弟的名字在一夜之间响彻整个业界。陈云霁(左)与陈天石(右) 不普通的陈氏

2018年是AI芯片市场密集爆发的一年。这一年,AI芯片公司融资的新闻层出不穷,相关产品的发布会也是接连不断。

同年8月,“寒武纪科技有限公司”获得了国投、阿里、联想、国科控股、中科图灵等机构的近1亿美元A轮融资,成为估值近10亿美元的AI芯片公司。这次融资不仅让寒武纪成为AI芯片领域第一家独角兽初创公司,也让陈云霁、陈天石两兄弟的名字在一夜之间响彻整个业界。

陈云霁(左)与陈天石(右)

 

不普通的陈氏兄弟

不论陈云霁、陈天石两兄弟在后来的采访中如何述说自己“只是个普通人”,但从他们的经历来看,真的很难让人用“普通”二字来形容。

两兄弟同样都毕业于有名的中国科学技术大学少年班,这座1973年成立的学术界“黄埔军校”,40多年来为中国培养出了众多知名学者和企业家,比如百度总裁张亚勤、华润万家有限公司副总裁王维勇、美国汇丰银行高级副总裁骆小春、阿里巴巴集团参谋部副总裁李俊凌……等等。

哥哥陈云霁14岁入读中科大少年班,弟弟陈天石则是16岁。不过两兄弟的学习方向在一开始完全不相同,陈云霁学的是计算机方向,陈天石则是数学。

2001年,中国自主研发的第一块CPU方舟1号面世。同年,中科院计算所的龙芯课题组也正式成立,并由家胡伟武博士担任项目首席科学家。一年后,19岁的陈云霁从中科大少年班毕业,并凭借优异的成绩进入中科院计算所硕博连读,而他的导师正是胡伟武博士。

当时龙芯团队缺乏做CPU方面的经验,同时又人手短缺,于是胡伟武决定启用大量学生一起参与研发,顺便还能一起学习。因此,陈云霁也顺理成章地加入了龙芯研发团队,成为团队中最年轻的成员,这段期间为后来陈云霁在芯片开发领域打下坚实的基础

2002年8月10日,距离陈云霁加入团队没多久,龙芯1号芯片X1A50流片成功。

不过另一边,弟弟陈天石的情况就没有哥哥那么理想了。由于成绩太差,陈天石不得不考虑从数学专业换到另一个专业。眼看着同专业的学生要么是出国留学,要么是已经找到了高薪职位,陈天石的心里也是郁闷无比。

但对于该换什么专业,陈天石自己也没谱。几度纠结之后,他决定采用中国人最古老的的智慧结晶——抓阄。他随手撕了几张纸,分别写上自己的两个想转读的专业,物理和计算机。最后,陈天石抽中了计算机,于是就这样“儿戏版”的转进了计算机专业。

但就是这么个小事,改变了中国芯片的未来。

最后,陈天石顺利从计算机系毕业,并考进了中科大计算机系读研究生。同样也是在这段期间,陈天石开始接触到人工智能,并逐渐将AI算法作为自己的主攻方向。就这样,陈天石在计算机系一直读到了博士。

读博的最后一年,由于爱人在北京,所以陈天石经常在合肥与北京两座城市间往返,偶尔顺便还去见见自己在北京计算所参加龙芯项目的哥哥。一来二去,陈天石和龙芯课题组的成员们也熟识了起来,并得到了胡伟武的赏识。

博士毕业后,陈天石本想选择留校任教,但却同时受到胡伟武邀请,希望他能一起加入龙芯工作,这让陈天石再次陷入了纠结。

因为当时人工智能远没有现在火热,很多人毕业后都找不到工作,而计算所一般都选择做芯片,与他的专业也是八竿子关系打不着。与之相比,留校工作就显得更稳定一点。

陈天石本想拒绝,但胡伟武坚信陈天石在这方面有着不输哥哥的天赋,所以极力相劝。最后,抵不住胡博士的盛情邀请,陈天石加入了龙芯。



陈云霁(左)与陈天石(右)

 

崭露头角

不过天赋和知识经验始终是两码事,所以陈天石加入龙芯后,最先做的是画版图。胡伟武希望能通过这种方式,让陈天石一边学习,一边参与工作。

然而画了几个月的版图之后,感到厌倦的陈天石主动向胡伟武提要求去做基础研究。在从事于基础研究工作后不久,一个想法开始在他脑中浮现:AI和芯片是不是可以结合在一起呢?

陈天石将自己的想法告诉了哥哥陈云霁,没想到两人竟然一拍即合。

原来,当时陈云霁也在思考这方面的问题。在陈云霁看来人的大脑是已知世界中最智能的物体。如果能把大脑中神经元和突触数字化抽象出来,这样的数字化网络某种程度上可能就继承了人脑对信息的处理能力。

但是,尽管神经网络是个智能处理的好方法,但另一方面通用处理器的效率却很低,那么十一不是可以用人工智能的办法来设计一款专门的芯片呢?

就这样,两兄弟一个专攻芯片研究,一个专供AI算法,二人开始联手做人工智能和芯片设计的交叉研究。在当时的中国,不论是芯片研究还是人工智能都要比欧美国家落后几十年,但在AI芯片领域,两兄弟已然称得上是先驱者。

两兄弟的前进步伐有条不紊,虽然想法看起来很不靠谱,但他们做足了理论依据,成功说服了北京计算所的领导,并在2010年得到了计算所的支持。正式开始研发工作。

2012年,陈云霁、陈天石带着几个计算所的师弟,与首次提出“AI加速器”概念的法国教授Olivier Temam,共同启动了神经网络处理器(AI芯片)项目,这也是寒武纪的技术来源。

关于项目的名称,在后来也成了业界里的一段趣闻。据说最初他们本来想给项目取一个像是 “Electric machine”或者“Electric Brain”这样听起来“不明觉厉”的英文名字。但是Olivier Temam教授认为,与其取一个平淡的英文名字,不如反其道而行用中文的拼音来命名,这样对欧美人来说反而更“洋气”。于是,最后项目的名称就被定为DianNao(电脑)。

当时摆在两兄弟面前的最大问题是,人工神经网络的模型十分庞大,根本不是随随便便就能做出来的东西。那么,一个AI专用处理器要如何才能使一颗芯片在逻辑上是完备的呢?

为了解决该问题,陈氏兄弟认为首先需要为深度学习设计出一款专用处理器。经过多年的艰苦研究,团队终于在2014年有了突破。

2014年3月,团队撰写的论文《DianNao:一种小尺度的高吞吐率机器学习加速器》,在国际顶级学术会议ASPLOS上获得了最佳论文奖,这也是亚洲学术研究成果首获处理器架构领域顶尖会议最佳论文;

同年12月,DaDianNao(又称寒武纪2号神经网络处理器,面向大规模神经网络的应用)荣获2014年度Micro最佳论文,这也是Micro自1963年创办以来,第一次由美国以外的研究者摘得该奖项。

通过论文,两兄弟的研究工作受到了越来越多关注。

2015年,团队获得了科学院先导专项数千万元的资助,在这笔资金的支持下,这个仅20人的研发团队研发出了世界第一个深度学习专用处理器原型芯片。一年后,寒武纪科技公司便在此基础上正式诞生。

至于后面的故事,大家应该都十分清楚了。

2017年9月,华为在德国柏林IFA展上重磅发布了全球首款人工智能处理器——麒麟970,其背后的AI芯片正是由寒武纪研发。在AI的支持下,麒麟970可在特定任务下,比规模类似的CPU快25倍,同时功耗效率降低50倍。这次发布会也成为了AI产业发展的一个里程碑。

2018年,寒武纪得到1亿美元A轮融资,成为了全球AI芯片领域第一家独角兽公司。

 

结语

今天,哥哥陈云霁仍在计算所担任研究员,但此前的研究更注重学术界的认可和评价,现在则完全以市场技术需求为重。而弟弟陈天石则全心全意当起了“寒武纪”公司的CEO。在两兄弟共同协力下,寒武纪公司在业内的声望与日俱增。

但另一边,英特尔、英伟达,Facebook、微软、Google、Twitter、IBM、苹果、华为等科技巨头也在积极布局AI芯片,未来寒武纪又会有怎样的发展,就让我们拭目以待吧。