芯東西3月31日?qǐng)?bào)道，剛剛，國(guó)內(nèi)首款自主可控的7nm云端通用GPU在上海正式發(fā)布。
該芯片為上海初創(chuàng)公司天數(shù)智芯研發(fā)的旗艦7nm GPGPU云端訓(xùn)練芯片BI，其加速卡也一并以實(shí)體形式發(fā)布，即將進(jìn)入批量生產(chǎn)和商用交付。
天數(shù)智芯成立于2015年，于2018年正式啟動(dòng)BI的研發(fā)設(shè)計(jì)，該芯片在2020年5月流片、11月回片、12月成功“點(diǎn)亮”。
據(jù)悉，BI芯片能以競(jìng)品50%的芯片面積、更低的功耗，提供主流廠商產(chǎn)品近2倍的峰值性能。
中國(guó)工程院院士倪光南，十二屆全國(guó)人大外事委員會(huì)副主任委員、中國(guó)社科院“一帶一路”國(guó)際智庫(kù)專家委員會(huì)主席、藍(lán)迪國(guó)際智庫(kù)專家委員會(huì)主席趙白鴿博士，也在會(huì)上特別分享了關(guān)于科技自立自強(qiáng)的洞察。
01.
240億晶體管，峰值算力達(dá)147TFLOPS
天數(shù)智芯高級(jí)副總裁、首席科學(xué)家、聯(lián)合創(chuàng)始人鄭金山現(xiàn)場(chǎng)介紹了云端訓(xùn)練芯片BI及產(chǎn)品卡，BI芯片具備高性能、通用性、靈活性。
作為天數(shù)智芯首款旗艦產(chǎn)品，BI采用臺(tái)積電7nm FinFET工藝、2.5D CoWoS封裝，基于全自研GPGPU架構(gòu)，容納240億個(gè)晶體管，與主流GPGPU生態(tài)兼容，支持主流深度學(xué)習(xí)框架。
▲天數(shù)智芯BI產(chǎn)品參數(shù)
具體來(lái)看，該芯片內(nèi)建FP32、FP16/BF16、INT32/16/8等多精度數(shù)據(jù)混合訓(xùn)練，F(xiàn)P16精度下其單芯峰值算力達(dá)147TFLOPS。
目前，BI產(chǎn)品實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本符合設(shè)計(jì)規(guī)劃。
天數(shù)智芯全自研GPGPU架構(gòu)基于SIMT架構(gòu)的可伸縮分層計(jì)算引擎，自主定義的豐富指令集支持標(biāo)量、向量和張量操作，并支持GPU通用并行編程模型，能有效對(duì)接現(xiàn)有軟件生態(tài)，易于擴(kuò)展支持新的算法和應(yīng)用領(lǐng)域，便于用戶輕松遷移。
▲天數(shù)智芯BI架構(gòu)
BI芯片還提供1.2TB/s HBM2內(nèi)存帶寬、32GB存儲(chǔ)容量，片間互連帶寬達(dá)64GB/s@16x PCIe4，支持虛擬化方式。
其基于開放計(jì)算項(xiàng)目組（OCP）的標(biāo)準(zhǔn)加速模塊組（OAM）支持單卡最大300W-450W的系統(tǒng)解決方案，配合OAM服務(wù)器，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)處理整體性能。
▲天數(shù)智芯BI OAM產(chǎn)品卡
為了方便開發(fā)者使用，天數(shù)智芯還打造了兼容主流深度學(xué)習(xí)框架的軟件棧，可幫助用戶實(shí)現(xiàn)無(wú)痛遷移。
同時(shí)，天數(shù)智芯軟件棧結(jié)合硬件性能對(duì)HPC和區(qū)塊鏈等應(yīng)用提供細(xì)粒度的優(yōu)化和更大的算力支持，包括能對(duì)接各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)的資源管理和監(jiān)控插件、深度學(xué)習(xí)加速庫(kù)、兼容多種語(yǔ)言的編譯器、調(diào)優(yōu)工具等。
▲天數(shù)智芯軟件棧
在量產(chǎn)后，天數(shù)智芯BI芯片及產(chǎn)品卡能為AI訓(xùn)練及推理、認(rèn)知型AI、高性能數(shù)據(jù)分析、基因組研究、金融預(yù)測(cè)分析等高負(fù)載工作提供算力支持，服務(wù)于教育、互聯(lián)網(wǎng)、金融、自動(dòng)駕駛、醫(yī)療、安防等各相關(guān)行業(yè)。
02.
倪光南：網(wǎng)信領(lǐng)域“中國(guó)體系”不斷發(fā)展壯大，但痛點(diǎn)依然存在
在致辭期間，天數(shù)智芯董事長(zhǎng)蔡全根說道：“天數(shù)智芯的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是，踏踏實(shí)實(shí)的在國(guó)產(chǎn)自主高端算力芯片上迭代攀登并最終比肩國(guó)際領(lǐng)先廠商。”
“這個(gè)目標(biāo)不易實(shí)現(xiàn)，但我們不會(huì)尋求模仿式的捷徑和投機(jī)式的彎道超車。”蔡全根說。
▲天數(shù)智芯董事長(zhǎng)蔡全根發(fā)表致辭演講
中國(guó)工程院院士倪光南亦在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)表演講。
他提到十八大以來(lái)，我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，目前在網(wǎng)信領(lǐng)域一些自主可控的核心技術(shù)已達(dá)到可用，并向好用、易用的方向發(fā)展，逐漸強(qiáng)大的網(wǎng)信領(lǐng)域的“中國(guó)體系”不斷發(fā)展壯大。
但短板和痛點(diǎn)仍然存在，比如CPU、GPU這兩種信息系統(tǒng)中最復(fù)雜的電路芯片，越來(lái)越成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上必須突破的短板。
有利的是，我們已經(jīng)在短板上逐漸積累了越來(lái)越豐富的人才和技術(shù)，我們可以利用自己的制度優(yōu)勢(shì)，集中力量辦大事，充分利用“新基建”機(jī)遇，迅速取長(zhǎng)補(bǔ)短。
▲中國(guó)工程院倪光南院士發(fā)表演講
“天數(shù)智芯的BI芯片，一直堅(jiān)持自主可控和開放創(chuàng)新并重，目前已擁有自己的技術(shù)體系和生態(tài)，性能也很好，得到了政府、眾多投資者和合作伙伴的大力支持。”
倪光南院士說，他期待天數(shù)智芯在行業(yè)逐步建立自己的標(biāo)準(zhǔn)，逐步發(fā)展壯大，可以和國(guó)際級(jí)企業(yè)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，為建設(shè)科技自立自強(qiáng)的科技強(qiáng)國(guó)做出貢獻(xiàn)。
03.
趙白鴿：必須保持自主研發(fā)和開放的平衡
趙白鴿博士是十二屆全國(guó)人大外事委員會(huì)副主任委員、中國(guó)社科院“一帶一路”國(guó)際智庫(kù)專家委員會(huì)主席、藍(lán)迪國(guó)際智庫(kù)專家委員會(huì)主席。
她提到很早就開始關(guān)注天數(shù)智芯，這也是藍(lán)迪國(guó)際智庫(kù)平臺(tái)重點(diǎn)培育、推介的企業(yè)。
在她看來(lái)，天數(shù)智芯BI的成功研發(fā)并推出實(shí)體產(chǎn)品，為我國(guó)自主高端主流通用芯片的開發(fā)應(yīng)用，打開了一條突破口，也為國(guó)內(nèi)算力密集行業(yè)的發(fā)展、人工智能的落地，提供了更多、更好的選擇，也更多了一層安全保障。
▲趙白鴿博士發(fā)表致辭演講
趙白鴿博士說，經(jīng)過非常深入研究，他們發(fā)現(xiàn)必須做到知己知彼百戰(zhàn)不殆，一定要競(jìng)爭(zhēng)合作，美國(guó)在科技創(chuàng)新方面有非常好的基礎(chǔ)，但中國(guó)在市場(chǎng)應(yīng)用方面，沒有其他地區(qū)可以比得過，我們必須尋找自身發(fā)展之路，同時(shí)認(rèn)清新的發(fā)展機(jī)會(huì)。
要繼續(xù)發(fā)展，怎么做？趙白鴿博士認(rèn)為，有些問題應(yīng)該是政府解決，有些問題應(yīng)該是企業(yè)。
首先是國(guó)際形勢(shì)帶來(lái)的影響，我們必須認(rèn)清我們是誰(shuí)、我們往哪里走，以及他們是誰(shuí)、他們往哪里走。我們必須保持自主研發(fā)和開放之間的平衡，以利于真正能獲得世界領(lǐng)域的突破，把中國(guó)知識(shí)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)上去。
同時(shí)趙白鴿博士提到，中國(guó)在底層技術(shù)方面（與美國(guó)）還有很大差距，美國(guó)籠絡(luò)了全世界的人才，并有一定糾錯(cuò)能力，發(fā)現(xiàn)問題后會(huì)很快調(diào)整，扎實(shí)發(fā)展底層技術(shù)與戰(zhàn)略、人才緊密聯(lián)系。
另外，政企間的溝通合作非常重要，管理創(chuàng)新非常值得研究，政績(jī)不僅是GDP含量，還包括和知識(shí)經(jīng)濟(jì)緊密聯(lián)系的GDP質(zhì)量，包括對(duì)人才的支持和保護(hù)，我們必須以更開放的胸懷向全世界招攬人才。
同時(shí)，我們也要注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，并將企業(yè)發(fā)展和國(guó)家大戰(zhàn)略很好地結(jié)合。趙白鴿博士希望，天數(shù)智芯此次發(fā)布，也能引發(fā)對(duì)資源組合上的新思想和考慮。
▲天數(shù)智芯聯(lián)合浪潮打造OAM AI服務(wù)器
04.
過去一年，GPGPU創(chuàng)企成“吸金猛獸”
就在本月初，天數(shù)智芯宣布完成12億元C輪融資，計(jì)劃將資金用于進(jìn)一步加速面向5G技術(shù)需求的云端訓(xùn)練及推理芯片的市場(chǎng)化、商業(yè)化和規(guī)模化。
除了天數(shù)智芯外，國(guó)內(nèi)多家聚焦云端芯片賽道的GPGPU創(chuàng)企在過去一年公布高額融資。
為什么本土GPGPU創(chuàng)企開始在資本市場(chǎng)吃香？
這是時(shí)代使然。隨著人工智能技術(shù)從高校走向產(chǎn)業(yè)，擅長(zhǎng)通用并行計(jì)算的GPGPU需求猛增，國(guó)際GPU巨頭NVIDIA一手掌握絕大部分云端AI訓(xùn)練芯片市場(chǎng)，幾乎全球沒有能與之抗衡的對(duì)手。
這一方面致使產(chǎn)業(yè)下游缺乏議價(jià)能力，另一方面也導(dǎo)致安全隱憂，在國(guó)際貿(mào)易紛爭(zhēng)不休的背景下，芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自主可控已迫在眉睫，多國(guó)均在謀劃核心技術(shù)及供應(yīng)鏈本土化。
而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)容量和需求量持續(xù)上漲的GPGPU，無(wú)疑是必然要力爭(zhēng)自主可控的技術(shù)高地。
新基建大潮下，人工智能、云數(shù)據(jù)中心、城際交通、新能源汽車等行業(yè)的發(fā)展，以及5G應(yīng)用的普及，正不斷催化國(guó)內(nèi)云端AI算力的需求。
但之所以GPGPU市場(chǎng)長(zhǎng)期被NVIDIA把控，主要原因在于其技術(shù)門檻高和生態(tài)布局完善，經(jīng)歷過先進(jìn)制程研發(fā)和量產(chǎn)完整流程的人才非常稀缺。
這是一個(gè)贏家通吃的領(lǐng)域，掌握充沛人才和市場(chǎng)資源的NVIDIA，通過CUDA不斷積累和吸引開發(fā)者，從而構(gòu)成愈發(fā)堅(jiān)不可摧的生態(tài)壁壘。
因此，選擇GPGPU賽道的多數(shù)創(chuàng)企，在邁出第一步時(shí)都相當(dāng)謹(jǐn)慎，雖然以NVIDIA為目標(biāo)，但主要先聚焦在悠哈某一特定方向的性能，打出差異化優(yōu)勢(shì)，然后再逐步擴(kuò)展產(chǎn)品邊界。
同時(shí)，考慮到絕大多數(shù)開發(fā)者都習(xí)慣使用NVIDIA CUDA，這些企業(yè)一方面著力研發(fā)方便好用的自家軟件工具鏈，另一方面也基本都兼容主流GPGPU生態(tài)。
05.
結(jié)語(yǔ)：國(guó)內(nèi)GPGPU商用前路仍充滿挑戰(zhàn)
如今國(guó)內(nèi)GPGPU玩家正群雄四起，包括天數(shù)智芯在內(nèi)的多家創(chuàng)企，均在融資及產(chǎn)品商用落地方面持續(xù)發(fā)力。隨著更多玩家的芯片從研發(fā)走向落地，國(guó)內(nèi)GPGPU創(chuàng)企將從資本、人才的競(jìng)爭(zhēng)，逐漸過渡到產(chǎn)品比拼和市場(chǎng)爭(zhēng)奪的新較量環(huán)節(jié)。
本土自研芯片的道路往往艱辛而充滿風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于這些初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)來(lái)說，除了研發(fā)出能令客戶滿意的芯片產(chǎn)品外，如何在巨頭主導(dǎo)的市場(chǎng)中找到生存空間、如何構(gòu)建起自己的生態(tài)……都是在未來(lái)商用化道路上需要克服的挑戰(zhàn)。