寒武紀——中國人工智能未來的希望

一、“寒武紀”意喻人工智能時代即將迎來大爆發(fā)

大約6億年前———在地質(zhì)學上被稱作“寒武紀”的時代，大量無脊椎動物在短時間內(nèi)迅速出現(xiàn)，被稱作“寒武紀生命大爆發(fā)”。中科院計算所陳云霽、陳天石團隊將研發(fā)的全球首款人工智能處理器命名為“寒武紀”，也意喻著人工智能即將迎來大爆發(fā)的時代。

2016年3月，陳天石、陳云霽合伙創(chuàng)立了寒武紀科技公司，該公司是全球第一個成功流片并擁有成熟產(chǎn)品的智能芯片公司，擁有終端和服務器兩條產(chǎn)品線。公司推出的寒武紀1A處理器（Cambricon-1A）是世界首款商用深度學習專用處理器，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，在運行主流智能算法時性能功耗比全面超越CPU和GPU。

中科寒武紀科技有限公司在中關(guān)村掛牌成立的那天，正是“AlphaGo”與李世石激戰(zhàn)正酣之時?！爸悄軙r代遲早要到來?！敝锌圃河嬎闼芯繂T陳云霽說，“每個時代都有其核心的物質(zhì)載體，比如工業(yè)時代的蒸汽機、信息時代的通用CPU，智能時代也將會出現(xiàn)這個核心載體?！?/p>

陳云霽曾這樣來解釋自己的靈感來源：“人的大腦是已知最智能的物體。如果能把大腦中神經(jīng)元和突觸數(shù)字化抽象出來，這樣的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)某種程度上可能就繼承了人腦對信息的處理能力。”

一方面，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是智能處理的好方法；另一方面，通用處理器在這方面效率很低。“如果要用通用處理器搭建一個人腦規(guī)模突觸的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可能需要建一個電站來給它供電了?！标愒旗V解釋，即使是之前大出風頭的“阿爾法狗”也需要大量的機房設(shè)備、專家團隊，以及高昂的成本。

為什么不能用人工智能的辦法來設(shè)計一款專門的芯片呢？“寒武紀”恰恰解決了這一問題：它可以在計算機中模擬神經(jīng)元和突觸的計算，對信息進行智能處理，還通過設(shè)計專門存儲結(jié)構(gòu)和指令集，每秒可以處理160億個神經(jīng)元和超過2萬億個突觸，功耗卻只有原來的1/10，未來甚至有希望把整個“阿爾法狗”的系統(tǒng)都裝進手機。

陳云霽演示了“寒武紀”的強大功能——將這款深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器嵌入計算機后，其圖像識別能力要顯著地優(yōu)于通用處理器，而這僅是“寒武紀”的本領(lǐng)之一。“嵌入‘寒武紀’后，手機、電腦等智能終端對音頻、視頻的理解速度和能力會有明顯的提高?！彼f。

二、做研究是個“百川到?！钡倪^程,閉門造車只有死路一條

“寒武紀”團隊如同它的名字一樣充滿活力,成員的平均年齡只有25歲,但是他們中的大多數(shù)人都已是芯片設(shè)計開發(fā)和人工智能研究的“老兵”了?！昂芏喙歉沙蓡T在校期間已開始從事相關(guān)領(lǐng)域的工作。”陳天石不無驕傲地說。

作為我國第一個專門從事計算機科學技術(shù)綜合性研究的學術(shù)機構(gòu),中科院計算所成功研制了我國首枚通用中央處理器芯片——“龍芯一號”。而當時作為計算所研究員的陳云霽就曾是“龍芯”團隊的成員。陳云霽喜歡用“瑞士軍刀和菜刀”來比喻通用處理器和深度學習處理器的關(guān)系:“瑞士軍刀雖然功能多,但是做菜的時候,還是菜刀得心應手,在智能處理方面,‘寒武紀’就是一把好用的菜刀?！?/p>

“我的研究方向是芯片,陳天石主要是做人工智能,所以當年我們思考未來科技發(fā)展的方向時,很自然就決定‘合體’做人工智能芯片。”陳云霽用“一起找點事做”來解釋兩兄弟最早涉足深度學習處理器的緣起:“一開始有些巧合,人工智能芯片確實能把我們的研究方向結(jié)合起來,后來我們發(fā)現(xiàn),這個方向找對了?！?/p>

團隊自組建伊始就堅持芯片和人工智能“兩條腿走路”。陳天石認為,找方向也不能全靠運氣:“從2009年開始,我們先后做了兩件事,一是用人工智能技術(shù)來輔助設(shè)計通用處理器,二是設(shè)計人工智能的專用處理器?！?/p>

研究方向雖然很超前,但閉門造車也只有死路一條。“寒武紀”團隊從一開始就把眼界放得很寬,他們先后與法國國家信息與自動化研究所(Inria)等多家國內(nèi)外科研機構(gòu)展開合作。團隊的一些早期科研成果也是和一些國內(nèi)外研究機構(gòu)共同合作完成的,合作的學術(shù)論文也多次榮獲計算機體系機構(gòu)頂級會議的最佳論文獎?！白鲅芯渴莻€‘百川到?！倪^程,所以我們在研究過程中一直保持開放的態(tài)度?！标愄焓硎尽?/p>

2017年8月，寒武紀科技完成1億美元A輪融資。由國投創(chuàng)業(yè)（A輪領(lǐng)投方），阿里巴巴創(chuàng)投、聯(lián)想創(chuàng)投、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。

三、對人工智能無需心存恐懼,人類的大腦才是“問題求解器”的集大成者

陳云霽、陳天石兄弟倆的成長軌跡驚人的相似。陳云霽1983年出生于江西南昌，9歲入讀南昌市第十中學,5年后考入中國科學技術(shù)大學少年班,并在2002年進入了中科院計算所。而小陳云霽兩歲的陳天石幾乎是沿著哥哥的腳步拾級而上,從中科大少年班一步步地踏入計算所。“我們兩個成長軌跡這么接近,有必然性,也有巧合?！标愒旗V笑著說:“陳天石對我從來是不服氣的。覺得我們天天玩在一起,你也不比我聰明,你能上少年班,我也能上,后面的每一步也是一樣?！?/p>

兄弟二人既不認同“天才”之類的標簽,也不覺得他們的科研之路遍布荊棘,更不認為有什么“金蘋果”存在?！袄щy是一直都有的,但是總體上還是順利的,沒有什么‘故事里的事’?！标愄焓χf:“窩在寬敞明亮的實驗室里,從早到晚想問題、寫代碼,困難就一個個地克服了?！?/p>

如今，兩兄弟間還多了一層關(guān)系———創(chuàng)業(yè)合伙人。哥哥陳云霽仍在計算所擔任研究員，但此前的研究更注重學術(shù)界的認可和評價，現(xiàn)在則完全以市場技術(shù)需求為重。而弟弟陳天石則全心全意當起了“寒武紀”公司的CEO。陳云霽坦言，如果不是有血緣紐帶的親兄弟，以他們的爭執(zhí)頻率和激烈程度，可能早就分道揚鑣了。

陳云霽與陳天石的性格截然不同,他們經(jīng)常會為一個問題‘爭執(zhí)’很久?！拔冶容^大膽,愿意去嘗試新事物,陳天石比較小心謹慎?！标愒旗V覺得這樣的互補很有益:“在面對復雜問題時,我們爭執(zhí)后做出的決定,在保證創(chuàng)新的同時,還能規(guī)避風險。”

陳云霽認為“寒武紀1A”可以解決兩個方面的問題:一是顯著提升計算機系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域的運算效能,可以超過傳統(tǒng)中央處理器和圖形處理器芯片兩個數(shù)量級;二是終端產(chǎn)品的離線智能化,“尤其是后者,讓很多用戶數(shù)據(jù)不必上傳,保證了信息安全?！?/p>

談及人工智能的未來,陳天石說,人類的大腦才是“問題求解器”的集大成者,“人們對人工智能寄予了很多美好的愿望,但是仍要懷著對人類和自然的敬畏之心?！?/p>