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寒武紀發布兩款重量級AI芯片,下一代華為麒麟會用嗎?

芯智訊2020-12-06 11:31:28



摘要:2018年5月3日,寒武紀在上海舉辦2018產品發布會,其創始人陳天石在會上披露了寒武紀最新一代終端IP產品——Cambricon 1M、最新一代云端AI芯片——MLU100及搭載MLU100的云端智能處理卡……


近年來,英特爾、英偉達、Facebook、微軟、Google、IBM、蘋果、華為等科技公司都在積極布局AI芯片,復雜的深度學習網絡計算需求很高,除了云計算,需要有更多更強大的本地計算資源。咨詢公司TracTIca的預測數據顯示,到2025年,與人工智能相關的深度學習芯片組市場收入,將由去年的5億美元飆升至122億美元的規模,復合年均增長率超過40%。


寒武紀是如何成為“獨角獸”的?


2017年8月份,寒武紀科技獲得了價值1億美元的A輪融資,該輪投資由國投創業領投,阿里巴巴創投、聯想創投、國科投資、中科圖靈、元禾原點(天使輪領投方)、涌鏵投資(天使輪投資方)聯合投資。在本輪融資過后,這家背靠中科院計算所的創業公司估值已接近10億美元,成為了全球第一家智能芯片領域獨角獸公司。去年10月,華為發布了搭載全球首款“人工智能處理器”麒麟970的手機Mate10系列(以及其后發布的華為P20、榮耀V10系列等),其芯片架構中就包含了寒武紀的Cambricon-1A神經網絡處理器。1A也由此成為了全球首個成功商用的深度學習處理器IP產品。


寒武紀的兩位創始人陳云霽與陳天石均畢業于中國科學技術大學少年班,隨后又先后進入中科院計算所,可謂是“少年天才”。在讀博期間,兩兄弟的研究方向有所不同,陳云霽的研究方向是芯片,陳天石主要是做人工智能,不同的技術研發路線使得他們成為技術上的合作者,也為他們創立寒武紀公司打下了基礎。


陳云霽與陳天石倆兄弟“雙劍合璧”,在2014年—2016年橫掃體系結構學術圈,在頂級學術會議上教老外說中文的Diannao系列:Diannao(電腦)是ASPLOS‘14最佳論文(亞洲第一次),DaDiannao(大電腦)是MICRO’14最佳論文(美國以外國家的第一次),PuDiannao(普電腦)、ShiDiannao(視電腦)、還有指令集Cambricon等后繼工作都連中ASPLOS、ISCA。目前,國內還沒有其他研究小組能在ASPLOS 、ISCA、 MICRO幾大旗艦級學術會議中最佳論文、最佳論文候選、評分最高論文輪著拿。 可以說,陳氏兄弟是全球AI基礎學術領域的先驅者,目前這些已經發布的頂尖學術論文已經成為AI芯片開發領域的必讀作品。陳天石在發布會現場表示,論文只能影響學術界,為了將AI研究成果影響到實際用戶,他們創立了寒武紀公司。


2018年5月3日,寒武紀在上海舉辦2018產品發布會,其創始人陳天石在會上披露了寒武紀最新一代終端IP產品-Cambricon 1M、最新一代云端AI芯片-MLU100及搭載MLU100的云端智能處理卡。包括聯想、中科曙光、科大訊飛在內的“中科院系”的企業紛紛到場為寒武紀展臺,同時也對寒武紀最新AI產品進行了點評?!峨娮庸こ虒]嫛酚浾咭彩苎麑Υ舜伟l布會進行了第一時間報道。


從端到云,寒武紀發布兩款AI新品



寒武紀創始人及CEO陳天石博士首先登臺,介紹了本次發布會的海報,其主旨是向偉大的科幻電影《2001太空漫游》致敬,海報中將寒武紀芯片比作電影中的神秘黑色石板,共同開啟全新的智能時代。


“寒武紀一直帶有很強的學術基因,開放、合作、共贏,我們要和上下游伙伴一起把產品做好。去年寒武紀預告了今年要發布的一些產品,寒武紀從來不吹牛,我們也鼓勵大家不要吹牛?!标愄焓硎?,寒武紀的1A處理器是世界上首款智能終端處理器IP產品。第一代1A已經在四款華為手機中使用,在第二款寒武紀的IP 1H的產品今年也會跟消費者見面?!斑@些場景里只需要一顆處理器核心,之所以做到第三代IP產品,就是秉承開放、合作、共贏的學術精神,讓大家花最低的代價享受技術紅利?!?/p>



去年11月6日,寒武紀在北京舉行了公司成立以來的首場發布會,陳天石在會上披露了 1M IP的發展計劃。到本次發布會上,1M的參數終于曝光,作為第三代機器學習專用IP,其性能超越此前廣泛使用的寒武紀1A十倍。1M 使用 TSMC 7nm 工藝生產,其 8 位運算效能比達 5Tops/watt(每瓦 5 萬億次運算)。



寒武紀提供了三種尺寸的處理器內核(2Tops/4Tops/8Tops)以滿足不同場景下不同量級智能處理的需求,用戶還可以通過多核互聯進一步提高處理效能?!斑@樣的組合有不同的處理器核,允許做多核互聯,使得芯片廠商有很高的自由度去訂制自由處理的能力?!标愄焓硎?。


寒武紀1M延續了前兩代 IP 產品(1H/1A)的完備性,可支持 CNN、RNN、SOM 等多種深度學習模型,此次又進一步支持了 SVM、k-NN、k-Means、決策樹等經典機器學習算法的加速。這款芯片支持幫助終端設備進行本地訓練,可為視覺、語音、自然語言處理等任務提供高效計算平臺。如果要做比較復雜的智能駕駛,去獲得比較高的處理器性能,如果做流行的邊緣計算,多核的配置也是必須的,寒武紀具有非常卓越的通用性,得益于寒武紀1M的架構設計,支持非常經典的機器學習算法。


1M還有一個全新的特性,支持終端實現本地的學習任務。在終端做本地訓練的好處:1.根據用戶行為做個性化學習,比如語音識別的時候用戶口音會對用戶數據進行調整。另外節省云端數據中心的功耗和開銷。與此同時,在本地做訓練和數據,可以避免把數據上傳到云端,帶來隱私安全?!八侨虻谝豢钪С直镜貦C器學習訓練的智能處理器產品,相信是繼寒武紀1A后的劃時代產品。有了寒武紀1M,天下沒有難做的智能終端處理器芯片?!标愄焓硎?。據了解,目前1M可應用于智能手機、智能音箱、攝像頭、自動駕駛等不同領域。


除了1M的發布,此次發布會的另一個重頭戲是最新一代云端AI芯片-MLU100。陳天石表示,2015年寒武紀就完成了第一款測試芯片的研發,為由端入云做準備。在現場,陳天石也展示了寒武紀1M以及搭載1M的板卡產品。MLU100 采用寒武紀最新的 MLUv01 架構和 TSMC 16nm 工藝,可工作在平衡模式(主頻 1Ghz)和高性能模式(1.3GHz)主頻下,等效理論峰值速度則分別可以達到 128 萬億次定點運算/166.4 萬億次定點運算,而其功耗為 80w/110w。與寒武紀系列的終端處理器相同,MLU100 云端芯片具有很高的通用性,可支持各類深度學習和常用機器學習算法??蓾M足計算機視覺、語音、自然語言處理和數據挖掘等多種云處理任務。搭載這款芯片的板卡使用了 PCIe 接口。



陳天石表示,寒武紀的軟件平臺已經在終端市場經理了千萬量級的用戶大規模商用檢驗,經歷了視覺、語音和機器學習的應用。


合作伙伴到場站臺,“中科院系”兄弟企業構建生態


在發布會上,寒武紀的合作伙伴們展示了基于寒武紀芯片的部分應用方案。其中聯想推出了基于Cambricon MLU100的服務器ThinkSystem SR650。該產品為2U2路機架式規格,支持兩個MLU100智能處理器計算卡。這款服務器打破了37項服務器基準測試的世界紀錄。



中科曙光也在發布會上推出了基于 Cambricon MLU100的服務器產品系列“PHANERON”。這款服務器可支持 2-10 塊寒武紀MLU處理卡,面向多種智能應用任務。其中PHANERON-10集成了10塊寒武紀人工智能處理單元,可以為人工智能訓練應用提供 832T 半精度浮點運算能力,在推理時提供1.66P整數運算能力。中科曙光副總裁任京旸 表示,新一代服務器可以在典型場景下將能效提升30倍以上。


中科曙光副總裁任京旸


任京旸表示,目前曙光在全國大量部署先進計算中心,作為做計算平臺的從業人員,一直在苦苦追求強大的芯片,尤其是強大的中國芯,今天很高興寒武紀推出了新一代云端產品?!按_實是一款非常牛的產品,簡單舉個例子,就這一個4U的節點,相當于200個普通服務器形成的集群,對于做計算的人來講這是夢寐以求的功能。驚艷的是功耗還很低,放到這一款機器上,這么一臺功耗只有1.3千瓦,跟傳統功耗能效比提高了30倍,這是驚人的跨越?!?任京旸表示,為什么中科曙光和寒武紀的合作這么緊密?一方面緣于共同的追求和夢想,另一方面也是兩家公司基因非常的相近,下一步曙光和寒武紀的合作,將不僅是存在于整機領域,還會在垂直一體化的全面合作。


科大訊飛副總裁、上海訊飛瑞元信息董事長程甦


科大訊飛也在發布會上披露了與寒武紀的深度合作研發項目??拼笥嶏w副總裁、上海訊飛瑞元信息董事長程甦表示,科大訊飛也是中科院體系的公司,與寒武紀的團隊很熟,兩家有很多合作。通過使用寒武紀的AI芯片,科大訊飛的AI應用得到了很大提升。深度學習的計算芯片的發展從CPU、GPU、FPGA到專用ASIC芯片,可編程的芯片寒武紀從終端和云端表現都非常出色,科大訊飛也是非常早和寒武紀開展合作,計算芯片在不同的階段解決不同的問題,CPU解決原始的方案,第三代處理器主要解決能效比的問題,未來會產生突破特定領域適合AI應用的芯片。也是基于算力的需求,訊飛也在持續的跟進計算芯片的發展。 “寒武紀的AI芯片是其中的佼佼者,所以訊飛和寒武紀很早就開始合作,2014年訊飛就和寒武紀開始討論語音算法的處理時限,2016年訊飛天使輪投了寒武紀,2017年在寒武紀正是芯片上開始測試?!背坍d表示。


EDA大廠Cadence鼎立支持


Cadence中國區總經理徐昀


做芯片需要很多工具和支持,終端芯片要支持DSP\CORDEC,讓這些模塊能共同合作,需要豐富的經驗和強大實力。Cadence中國區總經理徐昀也分享一下Cadence在AI芯片上的布局。從設計封裝上來看,寒武紀的芯片是規模非常大,設計非常復雜,工藝上也非常先進,寒武紀用了TSMC 7NM最先進工藝,能效比有很高的要求。


在驗證和數字實現上提出了很高的挑戰,驗證上Cadence的方案是覆蓋率、有效性非常強的方案。寒武紀也有采用Cadence的全部驗證方案。另外,寒武紀今天推出的MUL100也有使用Cadence的IP。無論是音頻、視頻、安防都有云端到終端的解決方案,Cadence也在構建完成的生態系統,跟國內的算法、OEM公司來做全面的合作。


最后寒武紀表示,旗下的終端和云端產品均原生支持寒武紀 NeuWare 軟件工具鏈,可以方便用戶進行智能應用的開發、遷移和調優。陳天石表示,寒武紀科技創立的初衷就是要讓全世界都能用上智能處理器。寒武紀本次提出了“端云協作”的理念,這次發布的 MLU100 芯片可以和此前寒武紀 1A/1H/1M 系列終端處理器進行適配,協同完成復雜的智能處理任務。至此,寒武紀已經形成了覆蓋智能終端設備、自動駕駛以及云端服務器的 AI 智能芯片 IP 產品線。


小貼士:A股不為人知的“中科院系”


在今天寒武紀的新品發布會上,值得一提的是到場助陣的眾多擁有中科院背景的企業,這些企業彼此互相扶持,共建生態。比如科大訊飛就是寒武紀的天使輪投資人之一,中科曙光也與寒武紀有戰略合作。據了解,A股市場有著中科院“血統”的上市公司包括科大訊飛、中科曙光、福晶科技、奧普光電、中科三環、東方中科、中科信息、中科虹霸、漢王科技、超圖軟件、天地科技、東寶生物等。


細看“中科院方陣”上市公司,基本上是各自細分領域的技術龍頭,這也說明了中科院在技術布局和產業化方面的戰略性、前瞻性。與此同時,與資本市場的深度結合,也成為中科院推動技術創新和產業發展的“催化劑”。


來源:國際電子商情? ? ?作者:李堅

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