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大約在6億多年前，地球在一段時(shí)期內(nèi)，突然涌現(xiàn)了各種各樣的動(dòng)物，并同時(shí)存在和繁榮，這段時(shí)期的生命大爆發(fā)，在地質(zhì)學(xué)上被稱為“寒武紀(jì)”時(shí)代。

如今，“寒武紀(jì)”這個(gè)名字再次被人們提及，它源自中科院計(jì)算所研發(fā)的人工智能芯片處理器的命名，意喻著人工智能即將進(jìn)入大爆發(fā)的時(shí)代。

神秘的AI獨(dú)角獸“寒武紀(jì)”

人工智能被認(rèn)為是新時(shí)代生產(chǎn)力的引擎，而芯片技術(shù)則是信息時(shí)代的巔峰產(chǎn)品，從事人工智能芯片研發(fā)的寒武紀(jì)自然吸引了眾多關(guān)注的目光。8月18日，寒武紀(jì)科技宣布完成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(diǎn)(天使輪領(lǐng)投方)、涌鏵投資(天使輪投資方)聯(lián)合投資。

A輪融資將用于推動(dòng)寒武紀(jì)系列處理器在終端和云端的產(chǎn)品化和市場化,促進(jìn)各類終端設(shè)備的智能化,提供高性能低功耗的云端智能處理解決方案。根據(jù)公開信息,寒武紀(jì)科技在A輪融資后,估值達(dá)到10億美元，或成全球AI芯片領(lǐng)域第一個(gè)獨(dú)角獸公司。

寒武紀(jì)科技(Cambricon Technologies)由中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所(中科院計(jì)算所)陳云霽、陳天石兩兄弟創(chuàng)立，兩人為江西南昌人，哥哥陳云霽1983年出生，弟弟陳天石1985年出生，兩人都畢業(yè)于中國科技大學(xué)少年班。二人一個(gè)精通硬件，一個(gè)擅長算法，“雙劍合璧”力量驚人。

一個(gè)是14歲上大學(xué)，一個(gè)是16歲上大學(xué)，兩個(gè)學(xué)霸都上了中國科技大學(xué)少年班，都與中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所結(jié)緣。中國科技大學(xué)培養(yǎng)出了一大批高端的科技人才，當(dāng)前大熱的量子通信的研究者潘建偉院士也是這個(gè)學(xué)校的畢業(yè)生。并不僅僅兄弟倆是年輕人，寒武紀(jì)團(tuán)隊(duì)成員的平均年齡只有25歲，這個(gè)年輕的隊(duì)伍讓寒武紀(jì)科技的未來充滿了想象力。

目前在人工智能芯片領(lǐng)域已經(jīng)形成了英特爾與英偉達(dá)兩個(gè)陣營，尤其在無人駕駛領(lǐng)域分野明顯。而谷歌則成了互聯(lián)網(wǎng)公司進(jìn)軍新領(lǐng)域的代表，寒武紀(jì)作為國內(nèi)的新生力量也嶄露頭角。

寒武紀(jì)科技CEO陳天石在一次媒體采訪中表示：“目前深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用這么多，但全都基于傳統(tǒng)的通用處理器，如CPU或者GPU。例如幾年前的一個(gè)老故事是，谷歌花了上萬個(gè)CPU去訓(xùn)練貓臉識(shí)別模型。未來想要擴(kuò)展至人腦規(guī)模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，不論是CPU還是GPU，都不足以支撐。”這給寒武紀(jì)科技帶來了機(jī)遇。

GPU是作為目前主流的人工智能計(jì)算平臺(tái)，由于其基本框架結(jié)構(gòu)并不是為人工智能所設(shè)計(jì)的，因此效率受到很多限制。而FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)雖然迭代快，但從計(jì)算速度和能耗比來說，和專用的人工智能芯片相比仍然有差距。

寒武紀(jì)有一個(gè)非常洋氣的英文名字，叫Cambricon。但是相比來說，寒武紀(jì)芯片的名字卻是以非常直白的拼音DianNao來命名代號(hào)，讀起來就是中文拼音的“電腦”，有這個(gè)接地氣的名字。

人工智能當(dāng)前迅速發(fā)展，很大程度上得益于深度學(xué)習(xí)帶來的提升。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)意味著龐大的計(jì)算量，快速迭代需要提速。而作為人工智能和新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，除了目前集成了百萬神經(jīng)元的IBM類腦芯片TrueNorth，寒武紀(jì)的人工智能芯片DianNao也被列為先進(jìn)的芯片之一。

寒武紀(jì)發(fā)布會(huì)： 5 款硬件 1 個(gè)平臺(tái)

11 月 6 日， 寒武紀(jì)召開了該公司成立以來的首場發(fā)布會(huì)，這次發(fā)布會(huì)的主題是“智能時(shí)代的引領(lǐng)者”，可以看到寒武紀(jì)的自我定位。

1、5 款硬件新品，覆蓋云端和終端

在本次發(fā)布會(huì)上，寒武紀(jì) CEO 陳天石介紹了三款全新的智能處理器 IP 終端產(chǎn)品：面向低功耗場景視覺應(yīng)用的寒武紀(jì) 1H8、擁有更廣泛通用性和更高性能的寒武紀(jì) 1H16 和面向智能駕駛領(lǐng)域的 1M。

寒武紀(jì)早在 2016 年就發(fā)布了全球首款深度學(xué)習(xí)專用處理器——寒武紀(jì) 1A 處理器。它是國際上首個(gè)商用深度學(xué)習(xí)處理器產(chǎn)品，能夠集成到終端 SoC 芯片，每秒可處理 160 億個(gè)虛擬神經(jīng)元，每秒峰值運(yùn)算能力達(dá) 2 萬億虛擬突觸；在人工智能應(yīng)用上達(dá)到了四核 CPU 25 倍以上的性能和 50 倍以上的能效。

這款處理器被用于華為麒麟 970 手機(jī)芯片中。根據(jù)華為官方給出的 4 個(gè)比例，它擁有極佳的功耗表現(xiàn)：其性能 6.25 倍于 CPU、4 倍于 GPU；NPU 的效能 50 倍于 CPU、6.25 倍于 GPU。不僅如此，這款處理器在應(yīng)用場景中表現(xiàn)也非常出色，在用 NPU 識(shí)別 1000 張圖片的過程中，NPU 的整體功耗只在 0.3-0.7W 之間浮動(dòng)，實(shí)際的電池消耗僅為 0.19%（4000mAh 電池）。換句話說：如果電量充足，NPU 完全可以利用一塊電池實(shí)現(xiàn) 50W 張照片的識(shí)別。

陳天石表示，與寒武紀(jì) 1A 相比，三款新品在功耗、能效比、成本開銷方面進(jìn)行了優(yōu)化，性能消耗比再次實(shí)現(xiàn)飛躍式的提升，適用范圍覆蓋了圖像識(shí)別、安防監(jiān)控、智能駕駛、無人機(jī)、語音識(shí)別、自然語言處理等各個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。

除了面向終端的智能處理器 IP 系列，寒武紀(jì)還發(fā)布面向云端的高性能智能處理器產(chǎn)品線；而在本次發(fā)布會(huì)上首先亮相的是將在 2018 年發(fā)布寒武紀(jì) MLU 100 和寒武紀(jì) MLU 200，這兩款芯片主要應(yīng)用于服務(wù)器端的智能處理需求，分別偏重于推理和訓(xùn)練兩個(gè)用途。

2017 年 10 月 24 日，在中科曙光 2017 智能峰會(huì)上，曙光公司專門為人工智能市場開發(fā)、設(shè)計(jì)的專用服務(wù)器 “Phaneron”就搭載了寒武紀(jì)的產(chǎn)品。Phaneron 主要的業(yè)務(wù)場景是面向深度學(xué)習(xí)的在線推理業(yè)務(wù)環(huán)境，它用到的就是寒武紀(jì)的高性能處理芯片。

此外，為了區(qū)別于之前的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU），寒武紀(jì)將云端芯片產(chǎn)品線命名為機(jī)器學(xué)習(xí)處理器（MLU）；這就意味著寒武紀(jì)未來將支持多樣化的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用，而非僅僅是深度學(xué)習(xí)。

2、一款軟件新品，推進(jìn)軟硬件結(jié)合

當(dāng)下，軟硬件結(jié)合已經(jīng)成為人工智能芯片領(lǐng)域的發(fā)展趨勢；而寒武紀(jì)也不出意外地發(fā)布了一款專門為開發(fā)者打造的寒武紀(jì)人工智能軟件平臺(tái) Cambricon NeuWare，該平臺(tái)支持 TensorFlow、Caffe、MXNet 等多種主流機(jī)器學(xué)習(xí)框架。

該軟件平臺(tái)包含開發(fā)、調(diào)試和調(diào)優(yōu)三大部分，可以同時(shí)支持云端和終端的智能處理。雷鋒網(wǎng)了解到，該軟件平臺(tái)構(gòu)建在寒武紀(jì)發(fā)明的人工智能專用指令集支撐之上；由此，寒武紀(jì)擁有了一個(gè)軟硬件結(jié)合的平臺(tái)，形成了一個(gè)完整的基于底層指令集的生態(tài)，可以方便開發(fā)者進(jìn)行跨平臺(tái)應(yīng)用遷移，能夠?yàn)樵坪投艘惑w的人工智能處理打下基礎(chǔ)。

在發(fā)布會(huì)上，來自華為海思、阿里巴巴、聯(lián)想、科大訊飛、中科曙光、ARM、曠視科技、地平線等人工智能領(lǐng)域的合作伙伴也一同參與，并對(duì)智能產(chǎn)品的發(fā)展進(jìn)行了交流。其中聯(lián)想高級(jí)副總裁賀志強(qiáng)在會(huì)場表示，聯(lián)想已經(jīng)在與寒武紀(jì)進(jìn)行合作，探討將寒武紀(jì)的 IP 芯片用于智能手機(jī)前置攝像頭識(shí)別的可能性。

3、3 年之后占有中國高性能智能芯片市場 30% 的份額

在發(fā)布會(huì)上，寒武紀(jì) CEO 陳天石表示，寒武紀(jì)將力爭在 3 年之后占有中國高性能智能芯片市場 30% 的份額，并使得全世界 10 億臺(tái)以上的智能終端設(shè)備集成寒武紀(jì)終端智能處理器；如果這兩個(gè)目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，寒武紀(jì)將“初步支撐起中國主導(dǎo)的國際智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)”。

另外，陳天石還表示，未來人工智能方法將在視覺、語音、自然語言、數(shù)據(jù)分析、經(jīng)濟(jì)金融等各位應(yīng)用方面大顯身手，這就要求未來超級(jí)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)中心、智能手機(jī)、嵌入式設(shè)備等要進(jìn)一步智能化，而寒武紀(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)處理器有望成為這些設(shè)備的標(biāo)配。 

4、“國產(chǎn) AI 指令集立住了，中國主導(dǎo)世界 AI 產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)可能就到來了”

陳天石認(rèn)為，“隨著社會(huì)逐漸從信息時(shí)代過渡到智能時(shí)代，AI芯片將是支撐智能計(jì)算不可或缺的載體。復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算需求很高，這就需要有更多更強(qiáng)大的計(jì)算資源。”

GPU 是目前主流的AI計(jì)算平臺(tái)，但是其基本框架結(jié)構(gòu)畢竟不是為了 AI 所設(shè)計(jì)的，效率受到很多限制。FPGA 雖然迭代快，可以再短期內(nèi)滿足一定的計(jì)算需求，但從計(jì)算速度和能耗比來說，和專用的 AI 芯片還是有差距的。目前還有很多公司和高校也在引用跟蹤我們前期的成果，研制深度學(xué)習(xí)專用的 ASIC（比如谷歌 TPU）。

理想中的 AI 芯片應(yīng)當(dāng)是一種新型的處理器，能具有廣闊的應(yīng)用面（包括語音、語義、圖像、視頻、自然語言多模態(tài)處理能力），同時(shí)具備遠(yuǎn)超 CPU 和 GPU 的效率。要想達(dá)到這一目標(biāo)，必須要有一套新的 AI 指令集，利用指令進(jìn)行靈活處理，才有可能在 AI 芯片上把各種算法應(yīng)用都能支持得又快又好。我們?nèi)ツ晏岢隽藝H上首個(gè) AI 指令集，就是朝這個(gè)方向的努力。

對(duì)于中國在 AI 芯片領(lǐng)域的未來發(fā)展機(jī)會(huì)，陳天石也表示：其實(shí)芯片的成敗，除了本身的效率之外，生態(tài)是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。過去信息產(chǎn)業(yè)，軟硬件生態(tài)都是建立在 ARM 和 x86 指令集之上的。不遵從這些英美的指令集，芯片做得再好，沒有配套應(yīng)用和軟件，也很難在市場上獲得成功。而未來的智能時(shí)代，可能格局會(huì)發(fā)生巨大變化，會(huì)出現(xiàn)新的AI生態(tài)。

中國有最大的 AI 市場，也由寒武紀(jì)等一批公司和院校有好的技術(shù)，完全有可能影響國際 AI 生態(tài)發(fā)展。這里面的核心還是 AI 指令集。沒有 AI 指令集，AI 芯片應(yīng)當(dāng)如何規(guī)范化設(shè)計(jì)，AI 軟件如何和底層硬件交互，都是無根之木。這也是為什么我們提出了國際上首個(gè) AI 指令集。

“只要國產(chǎn) AI 指令集立住了，中國主導(dǎo)世界 AI 產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)可能就到來了。”