芯片是驅動科技發展和產業升級的發動機。隨著全球競爭日益加劇,當下許多國家都紛紛投入重金在芯片研發與制造領域,并將其相關技術視作絕對競爭力。

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的高性能芯片。因其強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用空間。

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

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

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

本期《大鉦資本 創業說》摘取和天數智芯首席科學家鄭金山數次對話中的精華,為讀者展示這款幫助中國實現零的突破的產品背后的情懷和故事。

鄭金山,上海天數智芯半導體有限公司首席科學家,擁有超過20年芯片設計工作經驗,曾先后供職于Trident、XGI、ATI Technologies、AMD超微半導體上海有限公司和酷芯微電子(Artosyn),任高級經理、PMTS和架構師等職位。他建立與帶領上海芯片設計團隊參與過多個顯卡(從Radeon HD2000到R400)芯片的研發與產品化;在酷芯微電子參與了機器視覺芯片9201的研發并成功量產。鄭金山1999年畢業于復旦大學ASIC與系統國家重點實驗室,獲微電子與固體電子學專業碩士學位。

- 對話鄭金山 -

大鉦資本創業說: 在已經有英偉達、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,從CPU、操作系統、辦公套件、整機到服務器,我們都已經初步具有一些商用化的可替代產品。唯獨在GPGPU領域,目前還是一片空白。然而,GPGPU在中國的未來需求量很大,對國民經濟的發展至關重要。

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

我們過去積累了深厚的經驗。現在恰逢中國經濟實力增長、下決心發展半導體產業的良好時機,大家希望抓住這一機遇,一顯身手,為中國半導體產業發展做出一份貢獻。

大鉦資本創業說: 從技術路線上,天數智芯有什么核心差異?

鄭金山:GPU在工業領域的應用需求是很大的,但更大的市場在AI領域。從AI應用角度看,傳統GPU的很多功能其實是不需要的。因此我們在設計GPU時,從專用和AI方面進行了特殊的優化,可以設計出面積更小、性能更高的GPU芯片,使得這款產品在技術和應用方面更具有競爭力。

我們的芯片從架構的第一天開始就立足于通用計算,主要用于云端計算的,包括科學計算、大數據相關應用等。

大鉦資本創業說: 相比可以執行AI算法有特定功能的ASIC芯片和可編程的FPGA芯片,天數智芯為什么選擇從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目前廣泛應用于高性能計算、行業AI應用、安防與政府項目、互聯網及云數據中心等。不難看出,GPGPU在中國的未來需求量很大,對國民經濟的發展至關重要。

從現在市場格局來看,GPGPU的需求是遠大于供給的。在云端的市場里,一個產品從研發出來到部署,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。

我認為通用計算這個主要的方向,在未來很長的階段應該不會有大的變化。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在這個領域有所積淀。

近年來我們看到很多創業公司都發力AI芯片,特別是在ASIC和FPGA領域。這是不同公司的根據自身資源條件和對行業的判斷而做出的選擇。在我看來,這都是推動中國芯片產業一步步發展的力量。

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

2021年3月31日,天數智芯正式發布7納米云端訓練BI芯片產品卡,實現國產高性能GPGPU歷史上的突破。

大鉦資本創業說: 天數智芯最大的不同是什么?

鄭金山:最大的不同還是在于團隊吧。我們團隊于2018年組建,主要是來自各大國際巨頭芯片公司和軟件公司。我們的團隊在芯片設計領域有著數十年的經驗。

可以說,這是一支在世界范圍內都不可多得的、完善的高端芯片設計隊伍。

基于我們工業界的背景和實戰經驗,我們希望把整個芯片的細節,從架構、設計、到最后量產,都做扎實,讓客戶滿意。我們希望通過兢兢業業的努力,能讓芯片成功商用,為GPGPU的國產化貢獻自己的力量。

大鉦資本創業說: 芯片研發需要高精尖人才的合作,天數智芯目前的人才招攬和建設如何,有何挑戰?

鄭金山:正如你所言,芯片研發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隊,要靠我們整個工程師團隊。

天數智芯雖然目前取得了一些成績,但我們非常清醒地認識到,未來的路還很長,希望能夠團結更多頂尖人才一起努力。

大鉦資本創業說: 在芯片領域最近經常提到兩個關鍵詞“彎道超車和國產替代”,你怎么看待這兩種論點?

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

第二個國產替代,或者說自主替代,這個當然是很重要。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,即便考慮經濟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,業內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,會擔心失去一部分市場,因此中國企業就擁有更多話語權。這是市場規律。

大鉦資本創業說: 從創業到現在,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,我們做產品的,做技術的,就是典型的工程師思維。我們按部就班去做事情,并且每一步的標準都非常具體、非常嚴格。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品,每個細節都很重要。實際上我們走到今天這一步,是相當不容易。

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

天數智芯全自研7納米云端訓練BI芯片產品卡

大鉦資本創業說: 從確立研發方向到首款國產首款自研GPGPU芯片面世,天數智芯付出了3年多時間,主要的難點在哪里?

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

芯片設計和做互聯網創新不一樣,互聯網可以一邊試錯一邊推進,但是做芯片設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。

業界的流片行情是大公司的一次成本約為1000萬美金,而創業公司一次流片要高達1500萬美金到2000萬美金之間。

因此,天數智芯花了很多時間去打基礎。我們如果只追求短期要出一個產品,也許可以獲得短期收益,但可能不利于長遠的發展。雖然我們前面花了很多時間,但有了基礎后,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,這樣做的話產品可能很快就出來了,但下一步再往下優化、研發就會出大問題。

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

當然,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,而不在于現在。這是我個人覺得最值得投入精力的地方。

天數智芯7納米云端訓練BI芯片及產品卡亮相2021世界人工智能大會

大鉦資本創業說: 天數智芯的愿景和目標是什么?

鄭金山:天數智芯推出的GPGPU芯片,實現了國產領域零的突破。這款芯片采用7nm工藝,由臺積電代工,采用了2.5DCoWoS封裝技術,有240億晶體管,單芯每秒可進行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,性能達市場主流產品的兩倍。我們是非常自豪的。

但是,我們又十分清醒。中國芯片產業的發展只是起步,這款芯片的面世也只是公司發展的起點。

我們擁有一支一流的數字集成電路設計與基礎軟件團隊,一批行業經驗超過20年的世界級技術專家,也有一大批高執行力5-15年業界經驗的技術精英,我們來到天數智芯都是心懷夢想的。

往小了說,我們的追求很簡單,就是做出成功的產品,能夠解業界之困。往大了說, 我們期望,通過共同的努力,把天數智芯打造成中國第一、全球領先的全自研高端GPGPU大芯片及算力系統提供商、具備可持續商業模式和競爭優勢的行業領袖,創造長期的社會價值,真正驅動國產AI芯片行業的變革。

免責聲明：市場有風險，選擇需謹慎！此文僅供參考，不作買賣依據。