寒武紀(jì)的前世今生與未來(lái)你知道嗎？

上世紀(jì)50年代，成就了“20世紀(jì)最偉大發(fā)明”的“晶體管之父”的肖克利博士，有著名的八大門(mén)徒。這八位青年科學(xué)家后來(lái)離肖克利而去，集體成立了仙童半導(dǎo)體公司，肖克利怒不可遏地罵他們是“八叛逆”（The Traitorous Eight）。

在仙童期間，以諾伊斯為首的“八叛徒”在晶體管的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了基于硅的IC（集成電路），他本人與德州儀器的基爾比并稱(chēng)“集成電路之父”。

后來(lái)由于仙童公司的經(jīng)營(yíng)問(wèn)題，“八叛徒”分道揚(yáng)鑣，這八位均在未來(lái)成為了赫赫有名的硅谷大佬，其中有兩位諾伊斯和摩爾于1968年創(chuàng)辦了在今天大名鼎鼎的IT巨頭——英特爾。

喬布斯（左）與諾伊斯（右）

1978年英特爾發(fā)布了新款16位微處理器8086，也同時(shí)開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新時(shí)代：X86架構(gòu)誕生了。X86指的是微處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言指令集，定義了芯片的基本使用規(guī)則。而真正將X86架構(gòu)發(fā)揚(yáng)光大的是英特爾另外兩位合作伙伴——IBM和微軟。

1981年IBM生產(chǎn)出了世界上第一臺(tái)PC，它的處理器和操作系統(tǒng)分別選擇了當(dāng)時(shí)并非一流的英特爾和微軟。出人意料的是，各個(gè)并非一流的組件組合成強(qiáng)大的產(chǎn)品，風(fēng)頭蓋過(guò)產(chǎn)業(yè)先驅(qū)蘋(píng)果公司。

世界上第一臺(tái)PC

在蓋茨的建議下，IBM開(kāi)放架構(gòu)允許其他計(jì)算機(jī)制造商仿制和改進(jìn)，使得IBMPC成為世界標(biāo)準(zhǔn)，這就是IBM兼容機(jī)的由來(lái)。讓IBM始料不及的是，PC廠商百花齊放，而操作系統(tǒng)和CPU卻是微軟和英特爾一枝獨(dú)秀。

借著IBM PC的影響力，英特爾與微軟開(kāi)始坐大，成為IBM兼容機(jī)廠商的供貨商，并逐漸在眉來(lái)眼去中形成了事實(shí)上的Wintel聯(lián)盟。

90年代英特爾推出了具有劃時(shí)代意義的奔騰芯片系列，而微軟則“珠聯(lián)璧合”地推出了Windows95。從那時(shí)起，大部分PC都采用了英特爾的X86處理器，而微軟的Windows是主流的操作系統(tǒng)。

曾有PC廠商老總無(wú)奈地說(shuō)，“賣(mài)一臺(tái)PC能賺100元，其中英特爾拿去了70元，微軟拿去了40元。”而這種無(wú)奈，正是世紀(jì)之初國(guó)家下定決心要造中國(guó)人自己的CPU的直接動(dòng)力。

潰敗

1999年，在專(zhuān)家加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)支持力度的提議下，當(dāng)時(shí)的國(guó)家經(jīng)貿(mào)委政策司與信息產(chǎn)業(yè)部組成聯(lián)合小組，并起草了相關(guān)芯片企業(yè)優(yōu)惠政策條款，這些條款最終在2000年6月形成了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》（18號(hào)文）。

受到使命感召，大批有海外留學(xué)經(jīng)驗(yàn)、在頂級(jí)芯片公司工作多年的半導(dǎo)體人才，在這一時(shí)期回到中國(guó)。90年代末，先后任職于摩托羅拉、日立（美國(guó)）的李德磊，回國(guó)成立一家百拓立克（BBT）公司，主要靠李德磊介紹外包業(yè)務(wù)。

1997年，離開(kāi)摩托羅拉的李德磊加入日立，擔(dān)任微處理器設(shè)計(jì)總監(jiān)，BBT承接的外包業(yè)務(wù)也從摩托羅拉轉(zhuǎn)向后者，主要做基于日立芯片的相關(guān)業(yè)務(wù)。

1999年，李德磊通過(guò)內(nèi)部消息得知，日立美國(guó)要停止外包給BBT的一切項(xiàng)目。此時(shí)李德磊想到了一個(gè)人——聯(lián)想集團(tuán)前總工程師倪光南，并詢(xún)問(wèn)后者的建議。李德磊在80年代進(jìn)入中科院計(jì)算所讀研時(shí)，倪李二人便已相熟。

聯(lián)想集團(tuán)前總工程師倪光南

倪光南提出了自己的看法，“雖然當(dāng)時(shí)日立的項(xiàng)目沒(méi)做完，但我發(fā)現(xiàn)通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，BBT在編譯器設(shè)計(jì)、芯片設(shè)計(jì)以及操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的人才積累已經(jīng)很完善，基本具備自主研發(fā)CPU的技術(shù)能力。”而擁有一支做CPU的完整技術(shù)隊(duì)伍，是倪光南夢(mèng)寐以求的。

李德磊同意了倪光南的建議。2000年3月8日，北京中芯微系統(tǒng)技術(shù)有限公司(“方舟科技”前身)在京注冊(cè)成立。倪光南幫助李德磊找錢(qián)、找政府、找資源，用自己的信譽(yù)和國(guó)產(chǎn)芯片巨大的前景，打動(dòng)了一位熱心的深圳民營(yíng)企業(yè)家，后者立即拍板投資2000多萬(wàn)元。

那時(shí)，倪光南又找回了在聯(lián)想時(shí)的研發(fā)熱情。作為倪光南助手的梁寧在日后回憶道：“倪光南院士給我講方舟CPU＋Linux操作系統(tǒng)，做成瘦客戶(hù)機(jī)NC，‘云＋端’解決方案，替代Wintel架構(gòu)的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)興奮得緊緊攥住拳頭……”

有了CPU和SOC（系統(tǒng)級(jí)芯片）的技術(shù)，政府給的錢(qián)也到位了，2001年4月，第一片中國(guó)人自己設(shè)計(jì)的嵌入式芯片“方舟1號(hào)”問(wèn)世。國(guó)家?guī)讉€(gè)部委召開(kāi)了盛大新聞發(fā)布會(huì)，主辦單位陣容豪華，多個(gè)部委代表出席。這在中國(guó)工程院歷史是破天荒的第一次。

李德磊手持方舟芯片

貨真價(jià)實(shí)的芯片造出來(lái)了，然而真正的考驗(yàn)才剛剛開(kāi)始……

梁寧在《一段關(guān)于國(guó)產(chǎn)芯片和操作系統(tǒng)的往事》中談及，做CPU最難的不是開(kāi)發(fā)，而是要在Wintel之外建立一個(gè)全新的游戲規(guī)則。方舟不是寫(xiě)不出英特爾那樣的設(shè)計(jì)，而是他們打不起官司。

自英特爾成立那天起，專(zhuān)利保護(hù)就是其核心競(jìng)爭(zhēng)力之一，當(dāng)2000年中國(guó)決定自主研發(fā)CPU時(shí)，英特爾幾乎把X86體系相關(guān)的專(zhuān)利全注冊(cè)了。對(duì)方舟團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，不是X86體系的技術(shù)難度高，而是在這條路上的每一步，都會(huì)遇到英特爾的專(zhuān)利。

所以，倪光南做的技術(shù)路線(xiàn)選擇是，走RISC結(jié)構(gòu)，做嵌入式，繞開(kāi)X86體系。

CPU是做出來(lái)了，但是根本沒(méi)有一家下游企業(yè)可以使用。當(dāng)時(shí)生產(chǎn)主板的中國(guó)廠商拿著方舟的CPU做不了產(chǎn)品原型開(kāi)發(fā)，一直都是基于英特爾或它的設(shè)計(jì)工廠（design house）的公板進(jìn)行再開(kāi)發(fā)。也就是說(shuō)，方舟芯片沒(méi)有它的目標(biāo)客戶(hù)。

顯然，我們與英特爾的差距不是一塊CPU，而是一個(gè)基于CPU的開(kāi)發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。

無(wú)奈之下，方舟在做完CPU后，又建立硬件團(tuán)隊(duì)，自己做出了公板，做出了NC的產(chǎn)品原型，終于可以交付市場(chǎng)……當(dāng)時(shí)為了支持NC，北京市政府直接訂購(gòu)了幾萬(wàn)臺(tái)NC機(jī)。北京市副市長(zhǎng)劉志華專(zhuān)門(mén)把各個(gè)行業(yè)的頭召集起來(lái)，“逼著”他們支持推廣NC。

NC主要靠政府推，李德磊認(rèn)為只要做好政府就行了，不需要什么市場(chǎng)推廣。在連續(xù)拒絕了前兩家客戶(hù)后，2002年經(jīng)政府牽線(xiàn)搭橋，脫胎于聯(lián)想集團(tuán)的神州數(shù)碼成為方舟真正意義上的第一家客戶(hù)。

2002年11月4月，雙方召開(kāi)了盛大的新聞發(fā)布會(huì)，神州數(shù)碼于當(dāng)天宣布正式推出基于方舟1號(hào)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。有媒體以“迎接PC時(shí)代后的NC風(fēng)潮”為標(biāo)題報(bào)道了這場(chǎng)發(fā)布會(huì)。

2002年《e點(diǎn)天下》雜志

2002年12月，方舟2號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片高調(diào)上市。聯(lián)想、京東方、泰豐、長(zhǎng)城等知名廠商紛紛跟進(jìn)。到2003年，在政府采購(gòu)中勝出的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)均采用了方舟系列芯片。

但是NC的缺點(diǎn)顯然易見(jiàn)，Linux系統(tǒng)的操作復(fù)雜性姑且不論，更關(guān)鍵是沒(méi)有任何配套軟件可用。Windows早期依托IBM PC成為最普遍的操作系統(tǒng)，所有的配套軟件都圍繞Windows進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而這些軟件均不能被Linux兼容。

為了解決這一問(wèn)題，當(dāng)時(shí)北京市先后發(fā)起了“揚(yáng)帆計(jì)劃”“啟航計(jì)劃”，針對(duì)Linux桌面的13大類(lèi)50多個(gè)問(wèn)題，在全國(guó)進(jìn)行招標(biāo)，包括瀏覽器、OFFICE、播放器等，召集中國(guó)的所有Office高手一起破解微軟的文檔格式，以期能讀能存。

但是效果不好，用戶(hù)體驗(yàn)極差，紛紛要求換回Wintel。比如當(dāng)時(shí)重點(diǎn)推廣NC的學(xué)校，一有領(lǐng)導(dǎo)來(lái)視察，這些校長(zhǎng)就嚷嚷“NC不能用啊，讓我們換PC吧”。啟航計(jì)劃的破產(chǎn)，也宣告了內(nèi)嵌方舟芯片的NC徹底失敗。

隨著NC被逐步證明并不適用，從2003年底開(kāi)始，NC從政府采購(gòu)中淡出。方舟CPU的銷(xiāo)售也開(kāi)始受到影響，財(cái)務(wù)狀況持續(xù)惡化。2004年被曝出挪用1538萬(wàn)科研基金，方舟科技接受調(diào)查，CPU停止開(kāi)發(fā)。兩年后漢芯騙局?jǐn)÷?，?guó)產(chǎn)芯片事業(yè)跌入谷底。

時(shí)至今日，在PC端，Windows+X86 CPU的格局依然無(wú)法打破。目前商業(yè)化做的最好的海光、兆芯，其主打產(chǎn)品還是X86 CPU，而且性能遠(yuǎn)不如英特爾和AMD的產(chǎn)品。而與方舟走同一條路的龍芯，研發(fā)歷程長(zhǎng)達(dá)18年，至今仍未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

希望

2002年，年僅19歲的陳云霽從中科大少年班畢業(yè)，意氣風(fēng)發(fā)。

就在一年前，中國(guó)自主研發(fā)的第一塊CPU方舟1號(hào)面世，中科院計(jì)算所的龍芯課題組也正式成立，同樣畢業(yè)于中科大的胡偉武博士是該項(xiàng)目的首席科學(xué)家。而成為胡偉武的學(xué)生，是陳云霽當(dāng)時(shí)最大的志向。

這年夏天，陳云霽終于如愿以?xún)敚瑧{借優(yōu)異的成績(jī)，來(lái)到中科院計(jì)算所碩博連讀，他的導(dǎo)師正是胡偉武博士。

當(dāng)時(shí)由于龍芯研發(fā)人手短缺，胡偉武將19歲的陳云霽安排進(jìn)了龍芯研發(fā)團(tuán)隊(duì)，成為團(tuán)隊(duì)中最年輕的成員。而陳云霽也如福星一般，就在他加入團(tuán)隊(duì)的這個(gè)夏天，我國(guó)首款通用CPU龍芯1號(hào)代號(hào)X1A50流片成功。

“龍芯之父”胡偉武

與方舟不同的是，龍芯團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有做CPU方面的經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有海外留學(xué)經(jīng)歷，胡偉武更將自己戲稱(chēng)為“土鱉派”。此外，胡偉武啟用了大量學(xué)生，處于一種邊學(xué)習(xí)邊開(kāi)發(fā)的狀態(tài)，陳云霽碩博連讀期間的最大收獲就是全程參與了龍芯的研發(fā)工作。

因?yàn)榧夹g(shù)不成熟、學(xué)生比例較大的緣故，龍芯項(xiàng)目的進(jìn)程相對(duì)緩慢，從龍芯1號(hào)到3號(hào)歷時(shí)7年時(shí)間，直到2010年龍芯中科公司成立，才開(kāi)始產(chǎn)業(yè)探索。項(xiàng)目進(jìn)程緩慢，對(duì)于陳云霽有一個(gè)好處就是在芯片開(kāi)發(fā)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

就這樣，陳云霽在龍芯團(tuán)隊(duì)一待就是12年，24歲取得中科院計(jì)算所博士學(xué)位，29歲晉升為研究員。目前國(guó)內(nèi)最新的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)教材，就是胡偉武和陳云霽在2011年合作編寫(xiě)的。

這位14歲就進(jìn)入中科大的天才科學(xué)家，還有一位比他小兩歲的弟弟——陳天石，自認(rèn)為不輸于哥哥的陳天石，2001年16歲的他追隨哥哥的腳步來(lái)到中科大少年班。后來(lái)，正是這位少年改變了中國(guó)芯受制于人的窘境。

陳云霽（左）與陳天石（右）

實(shí)際上，陳天石在中科大最早的專(zhuān)業(yè)并不是計(jì)算機(jī)。本在數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的他，卻因成績(jī)太差擔(dān)心以后“沒(méi)飯吃”，只能考慮換專(zhuān)業(yè)。百般糾結(jié)之后，陳天石通過(guò)抓鬮的方式在物理和計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)中選擇了計(jì)算機(jī)。

由于之前學(xué)的是數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)，因此陳天石沒(méi)有寫(xiě)代碼的經(jīng)驗(yàn)，但慶幸的是，當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)系的導(dǎo)師對(duì)學(xué)生十分寬容，并沒(méi)有嫌棄他成績(jī)差。本科畢業(yè)后，頗具天賦的陳天石順利進(jìn)入中科大計(jì)算機(jī)系讀研究生，并一直讀到博士畢業(yè)。

在那期間，陳天石的導(dǎo)師是現(xiàn)在擔(dān)任南科大系主任的姚新老師。姚新老師不僅發(fā)現(xiàn)了陳天石的“慧根”，還順利地“忽悠”他學(xué)習(xí)人工智能（AI），此后更是成為他的主攻方向。

因?yàn)閻?ài)人在北京的關(guān)系，陳天石讀博的最后一年，經(jīng)常跟導(dǎo)師找借口說(shuō)去北京計(jì)算所做基礎(chǔ)研究。一來(lái)二去，陳天石漸漸熟知了哥哥所負(fù)責(zé)的龍芯項(xiàng)目，并且得到了胡偉武的賞識(shí)。

在陳天石博士畢業(yè)之時(shí)，導(dǎo)師告訴他可以考慮留校工作，同時(shí)胡偉武也邀請(qǐng)陳天石加入龍芯工作。雖然他在此前完全沒(méi)有處理器架構(gòu)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，但是盛情難卻，陳天石最終還是答應(yīng)了。

實(shí)際上這是一個(gè)非常需要勇氣的決定，當(dāng)時(shí)的AI遠(yuǎn)沒(méi)有現(xiàn)在火熱，甚至有很多人因找不到工作選擇轉(zhuǎn)行，而計(jì)算所大都選擇做芯片，陳天石在計(jì)算所感覺(jué)無(wú)用武之地。

終于，厭倦了畫(huà)版圖的陳天石，產(chǎn)生了一個(gè)非常“不靠譜”的想法：既然自己從事人工智能的研究，而且計(jì)算所又有芯片研發(fā)的基礎(chǔ)，是不是可以將AI和芯片結(jié)合在一起呢？

興奮不已的陳天石將這個(gè)“不靠譜”的想法告訴了哥哥陳云霽，沒(méi)想到二人一拍即合。就這樣，陳天石、陳云霽決定聯(lián)手做人工智能和芯片設(shè)計(jì)的交叉研究。盡管芯片設(shè)計(jì)落后發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)资辏斯ぶ悄芡瑯勇浜髱资?，但是AI+芯片，陳氏兄弟稱(chēng)得上是先驅(qū)者。

雖然做AI芯片的想法看似非常“不靠譜”，但是陳氏兄弟也認(rèn)真地尋找可以支持自己想法的理論依據(jù)。當(dāng)時(shí)，陳氏兄弟甚至以自動(dòng)駕駛作為例子去說(shuō)服計(jì)算所的領(lǐng)導(dǎo)。2010年得到計(jì)算所李院士支持的陳氏兄弟決定繼續(xù)AI芯片的研發(fā)工作。

2012年，陳云霽、陳天石帶著幾個(gè)計(jì)算所的師弟，包括后來(lái)在寒武紀(jì)任高管的劉少禮、郭崎、劉道福、杜子?xùn)|等，以及首次提出“AI加速器”概念的Olivier Temam教授，啟動(dòng)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（AI芯片）項(xiàng)目，這也是寒武紀(jì)的技術(shù)來(lái)源。

項(xiàng)目命名非常直白，就是漢語(yǔ)拼音DianNao（電腦），據(jù)說(shuō)是在Olivier教授的建議下定的這個(gè)名字，與其取一個(gè)平淡的英文名字，還不如反其道而行用中文的拼音來(lái)命名，這樣對(duì)外國(guó)人來(lái)說(shuō)是“外語(yǔ)”，他們反而會(huì)覺(jué)得十分“洋氣”。

2014年3月，陳氏兄弟團(tuán)隊(duì)公開(kāi)提出國(guó)際首個(gè)深度學(xué)習(xí)處理器學(xué)術(shù)架構(gòu)DianNao，該學(xué)術(shù)論文獲處理器架構(gòu)領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議ASPLOS最佳論文獎(jiǎng)，這是亞洲學(xué)術(shù)研究成果首獲處理器架構(gòu)領(lǐng)域頂尖會(huì)議最佳論文。

同年12月，團(tuán)隊(duì)在DianNao的基礎(chǔ)上公開(kāi)提出國(guó)際首個(gè)多核深度學(xué)習(xí)處理器學(xué)術(shù)架構(gòu)DaDianNao，該學(xué)術(shù)論文獲處理器架構(gòu)領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議MICRO最佳論文獎(jiǎng)。這也是MICRO自1963年創(chuàng)辦以來(lái)，第一次由美國(guó)以外的研究者摘得該獎(jiǎng)項(xiàng)。

后來(lái)，團(tuán)隊(duì)又相繼開(kāi)發(fā)出了PuDianNao（普電腦，通用機(jī)器學(xué)習(xí)處理器）、ShiDianNao（視電腦，圖像識(shí)別處理器）等。2016年發(fā)布國(guó)際首個(gè)智能處理器指令集Cambricon ISA，最初命名為DianNaoYu（電腦語(yǔ)）。

首個(gè)智能處理器指令集Cambricon ISA

2015年，陳云霽入選年度《麻省理工科技評(píng)論》35歲以下的全球最佳35名創(chuàng)新人士，又在第二年榮獲中國(guó)青年科技獎(jiǎng)和中科院青年科學(xué)家獎(jiǎng)。

截至目前，陳氏兄弟團(tuán)隊(duì)在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)方面的系列技術(shù)成果已經(jīng)獲得國(guó)際四大頂級(jí)會(huì)議的認(rèn)可，包括ASPLOS上有兩篇，ISCA上有兩篇，MICRO與HPCA上各有一篇。

破局

在論文獲得國(guó)際學(xué)術(shù)界的認(rèn)可之后，陳氏兄弟團(tuán)隊(duì)的研究工作開(kāi)始得到更多關(guān)注。2015年，團(tuán)隊(duì)獲得了中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)數(shù)千萬(wàn)元的資助，在這筆資金的支持下，僅20人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出世界首款深度學(xué)習(xí)專(zhuān)用處理器原型芯片。

但是實(shí)驗(yàn)室的成就不是陳氏兄弟的終極目標(biāo)，他們要讓科研成果走出實(shí)驗(yàn)室，給人們的生活帶來(lái)改變。但是，要成立公司就必須拉到投資，這對(duì)長(zhǎng)期從事科研的陳氏兄弟是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。雖然對(duì)項(xiàng)目感興趣的投資人較多，但真正看得懂也愿意投資的人很少。

2015年12月，陳云霽以“深度學(xué)習(xí)處理器芯片”為名申報(bào)的項(xiàng)目入圍蘇州工業(yè)園區(qū)第九屆科技領(lǐng)軍，獲領(lǐng)軍人才稱(chēng)號(hào)。緣于蘇州工業(yè)園區(qū)的推薦，陳云霽得以結(jié)識(shí)元禾原點(diǎn)的投資人樂(lè)金鑫，并給后者留下了深刻印象。

元禾原點(diǎn)合伙人 樂(lè)金鑫（左）

兩個(gè)時(shí)間安排很緊湊的人約到一塊兒談事情，從上午10點(diǎn)開(kāi)始聊，聊到午飯來(lái)不及吃，聊到最終各自都取消了另外的行程安排。雙方聊得情投意合，投資寒武紀(jì)的決策也就進(jìn)行得很迅速。

終于在2016年3月，北京中科寒武紀(jì)科技有限公司在中關(guān)村注冊(cè)成立，行事謹(jǐn)慎的陳天石擔(dān)任公司CEO，而陳云霽選擇繼續(xù)在計(jì)算所搞科研，為寒武紀(jì)的首席科學(xué)家。

之所以將公司命名為“寒武紀(jì)”，根據(jù)陳天石介紹，“‘寒武紀(jì)’這個(gè)地質(zhì)紀(jì)年是生物多樣性大爆發(fā)的時(shí)代，這項(xiàng)科研成果之所以取這個(gè)名字，就是希望人工智能也能像生命一樣出現(xiàn)大爆發(fā)?！?/p>

而“寒武紀(jì)”也的確名副其實(shí)，公司在成立當(dāng)年就發(fā)布了世界首款終端人工智能專(zhuān)用處理器（寒武紀(jì)1A），面向智能手機(jī)、安防監(jiān)控、可穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)和智能駕駛等各類(lèi)終端設(shè)備，并入選世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)評(píng)選的十五項(xiàng)“世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果”。

寒武紀(jì)1A處理器支持視覺(jué)、語(yǔ)音、自然語(yǔ)言處理等多種智能任務(wù)，一經(jīng)推出便被華為看中，集成到華為海思的麒麟970芯片中。麒麟970被公認(rèn)為全球首款內(nèi)置獨(dú)立NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元）的智能手機(jī)AI計(jì)算平臺(tái)，而NPU指的就是寒武紀(jì)1A處理器。

華為麒麟970芯片發(fā)布會(huì)

“寒武紀(jì)1A就是在計(jì)算機(jī)里用虛擬的神經(jīng)元和虛擬的突觸把他們聯(lián)結(jié)在一起，構(gòu)成多層次的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。在語(yǔ)音識(shí)別和視頻識(shí)別領(lǐng)域里，它的識(shí)別精度已經(jīng)超越了人類(lèi)。”陳天石介紹，“每秒可以處理160億個(gè)神經(jīng)元和超過(guò)2萬(wàn)億個(gè)突觸，功耗卻只有原來(lái)的1/10?！?/p>

2017年10月，首款采用麒麟970的華為手機(jī)Mate 10正式發(fā)布，這是全球手機(jī)行業(yè)首次引入人工智能概念。后來(lái)的事實(shí)證明，搭載寒武紀(jì)1A的華為麒麟970以每分鐘識(shí)別2005張照片擊敗了蘋(píng)果A11芯片每分鐘的889張照片。

用陳天石的話(huà)來(lái)說(shuō)，“這一成功合作已成為全球手機(jī)和智能芯片發(fā)展史中的標(biāo)志性事件，吹響了手機(jī)進(jìn)入智慧時(shí)代的號(hào)角，為中國(guó)高科技公司的商業(yè)合作樹(shù)立了典范?！?/p>

麒麟970名聲大噪，寒武紀(jì)也因此一炮而紅，拿到了上億元的訂單。同時(shí)，寒武紀(jì)獲得了國(guó)投創(chuàng)業(yè)、阿里巴巴、聯(lián)想創(chuàng)投、國(guó)科投資等共計(jì)1億美元的A輪融資，成立僅一年時(shí)間，寒武紀(jì)估值已達(dá)10億美元，成為全球智能芯片領(lǐng)域誕生的第一個(gè)獨(dú)角獸公司。

2017年11月6日，寒武紀(jì)迎來(lái)自己的榮耀時(shí)刻，公司成立以來(lái)的首場(chǎng)發(fā)布會(huì)在北京泰富酒店隆重召開(kāi)。對(duì)于寒武紀(jì)短短一年就成為一家獨(dú)角獸公司，站在臺(tái)上的陳天石毫不掩飾自己內(nèi)心的喜悅，哥哥陳云霽則在臺(tái)下注視著口若懸河的陳天石。

發(fā)布會(huì)臺(tái)上的陳天石

在發(fā)布會(huì)上，寒武紀(jì)發(fā)布了第二代終端處理器：寒武紀(jì)1H16和寒武紀(jì)1H8，以及面向開(kāi)發(fā)者的人工智能軟件平臺(tái)Cambricon NeuWare。與上一代1A相比，寒武紀(jì)1H16具備更高性能、更低能耗，能效比達(dá)到了1A的2.3倍，而寒武紀(jì)1H8對(duì)比1H16又有更低的功耗和成本。

2018年5月，寒武紀(jì)再接再厲，發(fā)布了第三代終端處理器寒武紀(jì)1M，在臺(tái)積電7nm工藝下8位運(yùn)算的效能比達(dá)每瓦5萬(wàn)億次運(yùn)算，是1A性能的10倍，可廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、智能音箱、智能攝像頭、智能駕駛等不同領(lǐng)域當(dāng)中。

而更加引人注目的是，寒武紀(jì)還發(fā)布了第一代云端AI芯片MLU100（MLU即機(jī)器學(xué)習(xí)處理器），以及搭載MLU100的云端智能處理卡。

寒武紀(jì)MLU100芯片可獨(dú)立完成各種復(fù)雜的云端智能任務(wù)，理論峰值速度達(dá)每秒128萬(wàn)億次定點(diǎn)運(yùn)算，達(dá)到世界先進(jìn)水平。更可以與寒武紀(jì)1A/1H/1M系列終端處理器完美適配。

之所以要做云端芯片，陳天石的解釋是，“過(guò)去大部分芯片廠商都是主攻端（如ARM）或者主攻云（如Intel）。兩者兼顧的很少，因?yàn)槎嗽频娜蝿?wù)生態(tài)都區(qū)別比較大。但是智能時(shí)代，我們認(rèn)為這個(gè)局面會(huì)被全面打破，因?yàn)槎撕驮频腁I任務(wù)是一體的，編程和使用的生態(tài)也是一致的?！?/p>

“MLU100芯片是寒武紀(jì)發(fā)展歷程上全新的里程碑，標(biāo)志著寒武紀(jì)已成為中國(guó)第一家（也是世界上少數(shù)幾家）同時(shí)擁有終端和云端智能處理器產(chǎn)品的商業(yè)公司?！?/p>

陳天石手持MLU100芯片，身旁是他的導(dǎo)師陳國(guó)良院士

而據(jù)陳天石透露，寒武紀(jì)MLU100芯片已進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段，中國(guó)最大的三家服務(wù)器提供商——浪潮、聯(lián)想、曙光都將對(duì)外發(fā)售搭載寒武紀(jì)MLU100芯片的AI服務(wù)器產(chǎn)品，多家頂尖互聯(lián)網(wǎng)公司都在緊鑼密鼓地進(jìn)行產(chǎn)品導(dǎo)入。

到2020年底，力爭(zhēng)占據(jù)中國(guó)高性能智能芯片市場(chǎng)的30%份額，力爭(zhēng)將寒武紀(jì)終端智能處理器集成進(jìn)入超過(guò)10億臺(tái)設(shè)備。如果這兩個(gè)目標(biāo)都能實(shí)現(xiàn)，寒武紀(jì)將初步支撐起中國(guó)主導(dǎo)的智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

就在云端芯片發(fā)布后的一個(gè)月，寒武紀(jì)完成了數(shù)億美元的B輪融資，領(lǐng)投的機(jī)構(gòu)為清一色的國(guó)家隊(duì)，投后公司整體估值達(dá)25億美元，領(lǐng)跑全球人工智能芯片的創(chuàng)業(yè)公司。

A輪、B輪均由“國(guó)家隊(duì)”領(lǐng)投

2018年10月11日，華為宣布全面采用自研架構(gòu)，外界一度解讀為華為已經(jīng)放棄與寒武紀(jì)在芯片 IP 層面的合作。

但是10月底搭載麒麟980的華為Mate 20系列手機(jī)發(fā)布后，寒武紀(jì)官方發(fā)文《寒武紀(jì)1H加持華為麒麟980 帶來(lái)更強(qiáng)端側(cè)AI算力》，文中表示，繼寒武紀(jì)1A智能終端處理器助力麒麟970成為全球首款人工智能手機(jī)芯片后，寒武紀(jì)1H雙核處理器繼續(xù)為麒麟980帶來(lái)更強(qiáng)大、更卓越、更穩(wěn)定的移動(dòng)端AI計(jì)算力。用實(shí)際行動(dòng)打消了外界的疑慮。

根據(jù)華為官方公布，2018年發(fā)布的兩款手機(jī)，mate20系列的出貨量超過(guò)了750萬(wàn)臺(tái)，較早發(fā)布的P20系列更是超過(guò)1700萬(wàn)臺(tái)，其中寒武紀(jì)1A/1H系列芯片功不可沒(méi)。

未來(lái)

從方舟1號(hào)到寒武紀(jì)，我之所以要用“破局”這樣的字眼，因?yàn)橄啾扔诘谝淮靶酒恕钡那心w之痛，寒武紀(jì)確實(shí)打開(kāi)了芯片事業(yè)的新領(lǐng)域，在芯片和人工智能都不占先的情況下，創(chuàng)造性地將二者結(jié)合，并在短時(shí)間內(nèi)掌握世界領(lǐng)先的技術(shù)，就憑這一點(diǎn)，寒武紀(jì)也配得上“破局”二字。

回顧那段歲月，第一代“芯片人”梁寧用到了激情、失落、懷疑、愧疚等一系列極端的字眼來(lái)表達(dá)當(dāng)時(shí)復(fù)雜的情緒。NC機(jī)的潰敗讓后來(lái)者不敢踏入這一領(lǐng)域，漢芯騙局讓幾乎所有的國(guó)產(chǎn)芯片背上“詐騙”的罵名，就連中科院的龍芯也沒(méi)少被口誅筆伐。

之所以會(huì)有這段芯酸往事，應(yīng)當(dāng)歸結(jié)于生態(tài)的缺失，早期的芯片開(kāi)發(fā)只能在Wintel制定的游戲規(guī)則下進(jìn)行，要用Windows，就必須X86。而想繞過(guò)X86就意味著要重新構(gòu)建一個(gè)生態(tài)，這對(duì)于已經(jīng)落后美國(guó)幾十年的中國(guó)PC產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)談何容易。

直到今天，應(yīng)用于PC的芯片依然沒(méi)有可以替代X86的，即使在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位的龍芯，也找不到任何一臺(tái)投放到市場(chǎng)的電腦嵌入了它的芯片，在PC領(lǐng)域已經(jīng)鮮有突破口。

以在移動(dòng)時(shí)代崛起的ARM為例，這家在90年代平平無(wú)奇的英國(guó)公司，21世紀(jì)乘著手機(jī)行業(yè)的東風(fēng)攻城略地，目前全世界超過(guò)95%的智能手機(jī)和平板電腦都采用ARM架構(gòu)，這就是時(shí)代的力量。

后來(lái)我們又迎來(lái)了智能時(shí)代，用戶(hù)已經(jīng)不滿(mǎn)足于拍照片、看視頻和玩游戲，產(chǎn)生了更多智能化的需求，比如圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯等。雖然CPU、GPU也能實(shí)現(xiàn)這些功能，但是功耗卻是難以克服的問(wèn)題。

以2016年風(fēng)靡全球的AlphaGo為例，使用了一千多塊CPU及一百多塊GPU，每盤(pán)棋局耗電成本3000美元。如果集成一塊專(zhuān)門(mén)用于處理智能化問(wèn)題的NPU，就能大大減少CPU的運(yùn)算任務(wù)，而寒武紀(jì)要做的正是這件事。

這一次，我們終于不再苦苦追趕美國(guó)人的腳步。直到今天，陳天石都十分感激自己在十年前做的那個(gè)“不靠譜”的決定。

陳云霽曾說(shuō)，“寒武紀(jì)的長(zhǎng)期奮斗目標(biāo)是，讓人工智能芯片計(jì)算效率提高一萬(wàn)倍，功耗降低一萬(wàn)倍。”這意味著我們可以把AlphaGo放到手機(jī)里，讓手機(jī)幫我們做各種各樣的事情，甚至通過(guò)長(zhǎng)期觀察和深度學(xué)習(xí)后，最終可能出現(xiàn)人類(lèi)想象不到的智能。