打破了中國晶片長期跟隨的被動局面。
文 | 華商韜略 張靜波
2015年,北京科學院南路6號。
幾個年輕人,擠在一間小黑屋裡,緊張地測試著一款晶片。當電腦螢幕上跳出測試結果正確時,他們再也抑制不住激動:
這意味著,世界上第一款人工智慧晶片,就要誕生了!
【不再是跟隨】
超越、亞馬遜,碾壓英特爾。
2024年,的股價漲勢如虹,成為歷史上首個市值突破3萬億美元的半導體企業。但有一家中國AI企業,比英偉達還要瘋狂,它就是:
!
2023年至今,英偉達的股價漲了9倍。同期,寒武紀的股價最高上漲超過10倍。
在營收十幾億,不及對方零頭,且連續多年鉅虧的情況下,寒武紀的股價表現讓很多人看不懂,並驚呼:這是巨大的市場泡沫。
追捧它的人,則把寒武紀視為中國的英偉達,是國產替代的最大受益者。
然而,這兩種觀點都忽視了寒武紀的技術實力,以及對全球AI晶片產業的貢獻。
事實上,在AI晶片這件事上,寒武紀是最早的開拓者之一。
早在2014年3月,來自中科院計算所的陳天石、陳雲霽兄弟,就在國際頂級學術會議ASPLOS上發表了一篇論文:
《DianNao:一種小尺度的高吞吐率機器學習加速器》。
在這篇論文裡,陳氏兄弟首次提出深度學習專用處理器架構,較傳統CPU有百倍以上的能效提升,突破了通用處理器在AI任務中的效率瓶頸。
緊接著當年底,兩人又在MICRO會議上發表了另一篇DianNao論文。
這兩篇論文後來引起很大反響,被引用數千次,成為全球AI晶片研究的重要成果,谷歌、英偉達都從中受到了啟發。
美國《科學》雜誌發文評價:這是發生在矽谷之外的顛覆性進展。
在這篇論文基礎上,陳天石兄弟創辦了寒武紀,將理論構想變成了現實。
當這種理論構想,迎頭撞上AI大模型時,一場劇烈的鏈式反應發生了:寒武紀股價一飛沖天,市值超過2500億元。
一介書生的陳天石,也因此坐擁700億身價,成為炙手可熱的人物,並登頂江西新首富。
中央電視臺將兄弟兩人評為2017年度科技人物,並強調:他們打破了中國晶片長期跟隨的被動局面。
2020年,斯坦福大學公佈了一份全球2%頂尖科學家榜單,寒武紀創始人兼CEO陳天石在中國大陸地區排名第一。
然而,今天在全球被廣泛引用的AI晶片研究,最初也只是一項沒經費、沒論文、無人問津的三無研究!
【做沒有先例的事】
2010年,身為龍芯3號主架構師的陳雲霽,在北京見到了弟弟陳天石。
這次碰面,改變了兩個人的命運。
那是陳天石在中科大念博士的最後一年,因為愛人在北京,他經常跟導師找藉口說,去北京中科院計算所搞研究,實則是與愛人相聚。
但也正是在這個期間,他意外接觸到了哥哥負責的龍芯專案,並得到了龍芯之父胡偉武的賞識。
彼時的陳雲霽,每天被繁重又枯燥的晶片測試工作,搞得頭大。
忙碌之餘,他總在琢磨:如何用AI替代人工,做晶片測試。巧的是,弟弟在中科大搞的就是AI。
兄弟倆一個擅長晶片,另一個擅長AI,可謂珠聯璧合。
在胡偉武的邀請下,弟弟陳天石畢業後,也加入了計算所。兄弟重聚,一有空就探討做什麼研究。
思來想去,他們決定幹一件比AI輔助晶片設計更大的事:
做AI晶片,用一塊晶片加速所有的深度學習演算法程式。
但這個想法,在當時無異於天方夜譚。2010年,AlphaGo還沒擊敗李世石,英偉達還只是一家顯示卡廠商。
放眼全球,也沒有完全類似的論文或工作。
因為太冷門,他們的課題連20萬元經費都申請不下來。手下的學生也不理解,不止一個人勸他們:
“別搞這麼虛無縹緲的東西了!”
多年後,回憶起這段歲月,陳雲霽依舊感慨不已:
在一個學術界不認可、工業界不關心、難以發論文、難以申請專案的冷門交叉學科方向孤獨前行,就像在一片黑暗中摸索。
關鍵時刻,計算所的領導一錘定音。
2010年底,在一次內部會議上,陳天石兄弟報告了做AI晶片的設想。這個設想打動了所領導。
所裡為此,專門成立智慧處理器團隊,並任命陳雲霽為課題組負責人。
有了領導的支援,兩人開始放下包袱,大幹一場。他們以全新的指令集,從底層重構了晶片體系結構。
最終,有了2014年那兩篇著名的DianNao論文。
陳天石兄弟用這兩篇論文,證明了深度學習處理器的巨大潛力,並榮獲頂尖學術會議MICRO最佳論文獎。
這是1963年以來,首次有美國以外國家的學者榮獲該獎項。
論文寫出來了,也獲得了巨大的反響,但如果僅僅停留在紙面,那意義並不大。
所長孫凝暉決定,更進一步,他把兄弟倆叫到辦公室,問道:“你們能做出真正的深度學習處理器晶片嗎?”
在中科院做了十幾年龍芯的陳雲霽,當然知道,將一張設計圖紙,變成真正的晶片,要經歷怎樣的煎熬。
但做一件在全球都沒有先例的事情的興奮,最終戰勝了對困難的恐懼。
於是,在一間不足30平方米的小黑屋裡,陳雲霽兄弟帶領團隊,沒日沒夜地幹起來。
工位邊放置了行軍床,從工作臺到行軍床,通宵達旦是常態。每一次測試,都充滿了忐忑和期待。
“我們遠不如外界想象的那麼光鮮和神奇。”陳天石後來說。
就這樣,經過數百個日夜奮戰,終於在2015年成功流片。
流片回來當晚,大家擠在小黑屋裡,眼睛緊盯著電腦螢幕,當跳出測試結果正確時,所有人再也抑制不住激動。
這顆晶片寄託著陳天石兄弟許多的期待,他們將其取名為寒武紀,希望它像5億年前的生命大爆發一樣。
以這顆晶片為始點,在計算所和風投資金的支援下,一年後,寒武紀公司正式成立。
弟弟陳天石由於做事穩重,擅長戰略決策,擔任公司CEO。哥哥陳雲霽則喜歡隱身幕後做研究,擔任公司首席科學家。
【不抄小道,不搞奇襲】
寒武紀的成立,恰逢一個時代的大風口。
2016年春,谷歌AlphaGo一戰成名,AI迅速在全世界掀起浪潮,一大批創業公司如雨後春筍般成立。
這個時候,擺在陳天石面前的有兩條路:
一是設計一顆自己的晶片,但時間週期太長,稍有不慎,就可能失敗。
二是設計一個晶片IP,授權給相關的硬體廠商,從而以最快的速度,實現商業化和大規模量產。
做事謹慎的陳天石,選擇了後者。
2017年,華為與寒武紀聯手,將寒武紀1A處理器整合在新一代麒麟970晶片中,作為其核心的人工智慧處理單元。
這是全球首款AI移動晶片。
陳天石在關鍵時刻,抓住華為這個大客戶,一躍成為最成功的AI創業公司。
然而,搞研究和做一款產品,實現商業化,有著天然的鴻溝。技術出身的陳天石,一開始對這種鴻溝,準備並不充分。
晶片IP授權業務,雖然起步快,但天花板較低,合作關係脆弱。
事實上,華為與寒武紀的合作,僅僅維持了一年多,就因為對方轉向自研而終止了。過度依賴單一大客戶,讓寒武紀一度陷入困境。
危急關頭,陳天石做出一個重要決定:
從單一智慧終端晶片,向雲、邊、端全場景智慧晶片延申,積極拓展政務和智慧計算叢集專案。
從2018年開始,寒武紀開發了一系列雲端推理、訓練晶片,以及邊緣計算產品線,併為所有產品構建了統一的基礎系統軟體和工具鏈。
到2020年,寒武紀已成為一傢俱備軟硬體全棧系統能力的晶片設計公司。
當年7月,寒武紀在科創板掛牌上市。上市首日,即突破千億元市值,成為國內AI晶片第一股。
A股上市,讓寒武紀暫時擺脫了資金困擾。
但令陳天石沒想到的是,更大的危機還在後頭,而這一次,幾乎要了寒武紀的命。
2022年底,美國政府單方面將寒武紀列入出口管制實體清單。這意味著,臺積電將不能為寒武紀代工。
對於一家晶片設計公司而言,這幾乎是宣判了死刑。
受此影響,寒武紀營收暴跌。但陳天石依舊頂住外界質疑寒武紀長期虧損的壓力,堅持研發投入。
在陳天石看來,晶片是長跑,沒有捷徑。他把晶片研發比作推土機,沿大路而行,不抄小道,不搞奇襲。
“我沒有那種激情式的口號,我認為戰略就是老老實實幹活、搬磚。”
他還對標全球晶片巨頭Intel和英偉達,這些前輩也都是幾十年篳路藍縷走過來的。相比之下,寒武紀還不到十歲,只是個孩子,長跑才剛剛開始。
這種耐心,最終換來了回報。
進入2024年,隨著AI大模型的普及,以及國內半導體產業鏈的成熟,尤其是7奈米產線的投產,寒武紀掙脫束縛,開始加速成長。
【從科大少年班,到江西新首富】
陳天石、陳雲霽出生於80年代的江西,父親是一名電力工程師,母親是一名中學老師。
看似普通的家庭,卻培養出兩個科大少年班天才。陳雲霽後來用四個字,總結父母的教育方式:
放水養魚。
不同於填鴨式教育,陳雲霽父母在他們幼年時,就透過引導而非強制的方式,培養兄弟倆的科學興趣。
家中的書架上,擺滿了各種書籍,涵蓋工程、歷史等多個領域,允許他們自由選擇閱讀。
尤其一套《十萬個為什麼》,激發了兄弟倆的好奇心。在這種好奇心的驅使下,哥哥陳雲霽考入中國科大少年班。
弟弟陳天石也不服氣,我們天天一起玩,你不比我聰明。你能上,我也能上。
於是,他跟隨哥哥的腳步,也考上了科大少年班。
學習之餘,兄弟倆沉迷於打遊戲。據說,陳天石發奮圖強考大學的原因之一就是,哥哥曾對他說:
“考上大學後,父母就管不著了,玩遊戲更方便。”
進入科大少年班後,陳天石果然實現了遊戲自由。但也因為沉迷於遊戲,導致學業危機,大二時險些掛科。
哥哥陳雲霽同樣酷愛遊戲,甚至把《星際爭霸》當做主課來修。
即便如此,也沒能阻擋龍芯之父胡偉武,力排眾議,將兄弟倆破格招入麾下。用陳雲霽的話說:
在此之前,中科院計算所還從來沒有招過本科成績這麼差的學生。
真正打動胡偉武的,是兄弟倆對計算機的熱愛,以及努力工作的狠勁兒。
而計算所也給了兩位天才少年,足夠大的舞臺和空間。在那個很多人不知道AI為何物的年代,大力支援他們對AI晶片的探索。
沒有這種寬鬆的環境,陳天石兄弟就不可能創造寒武紀的奇蹟。
儘管暫時度過了生產難關,業務也在逐漸恢復,但對於寒武紀而言,真正的挑戰一直是如何實現更好的商業化。
2024年,寒武紀全年營收預計10億至12億元,不及英偉達的千分之一。
如此懸殊的差距,讓很多人質疑,寒武紀一直在講故事,其業績難以支撐股價,這也導致其股價在近期大幅下跌。
實力懸殊的背後,不僅僅是技術差距,更是生態壁壘。
在AI大模型崛起的今天,英偉達CUDA生態已形成壟斷,而寒武紀的軟體工具鏈尚在起步階段。
陳天石對於這種差距,有著清醒的認識。
這些年,寒武紀一直在補生態短板,並在這個過程中,找到了自己的風格,即專注於底層硬體和工具鏈,避免做應用。
對此,陳天石解釋道:一旦你做應用,就會觸及客戶核心利益。
“寒武紀是個墩子,專業長胖,歡迎大家踩在我們身上做應用。”
商業化會改變一個人。
十年前,陳天石還是一個在計算所埋頭做學問的寒門學子,如今他執掌千億產業龍頭,坐擁700億身價,晉升江西新首富。
巨大的財富躍遷,並沒有改變陳天石樸素的好勝心。
儘管在採訪中,他反覆強調,自己是一個沒有野心的人。但用AI晶片加速所有深度學習演算法的初心,一直驅動著他,也驅動著寒武紀。
“如果智慧時代真的到來,難以想象智慧晶片不誕生新巨頭。我不諱言寒武紀想當這個將軍。”
只不過,現實中,十幾億的營收、連續多年虧損的局面,讓寒武紀捉襟見肘。
尤其面對英偉達這個近乎壟斷的世界巨頭,寒武紀的勝算似乎並不大。陳天石要想實現自己的夢想,前面還有很長的路要走。
【參考資料】
[1]《開創“寒武紀”》中國科學報
[2]《對話寒武紀陳天石:通往偉大晶片公司的賽程很長》甲子光年
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