AI星球 | 陈氏兄弟和寒武纪

2017-11-08 猎云网 猎云网

文 | AI星球(ai_xingqiu都保杰

3776字,需要10分钟阅读

在江西南昌的一个普通家庭中,父亲是电力工程师,母亲是历史老师,家里有两个孩子,哥哥陈云霁,弟弟陈天石。


这兄弟两人不仅兴趣爱好出奇一致,而且能力也不分伯仲,都属于那种让周围邻里羡慕称赞的别人家的孩子,神童级别。


哥哥陈云霁1983年出生,1992年刚9岁就进入南昌市第十中学读书,14 岁考入中国科学技术大学少年班,2002年,19岁的陈云霁进了中科院计算所硕博连读,成为当时国产芯片“龙芯”研发团队中最年轻的成员,24 岁便取得计算机博士学位。弟弟陈天石比陈云霁小两岁,几乎是重走了一遍哥哥走过的路,从中科大少年班一步步踏入计算所,轻而易举地就跟了上来。


▲左哥哥,右弟弟

哥哥笑着说出了真相:“陈天石对我从来是不服气的,觉得我们天天玩在一起,你也不比我聪明,你能上少年班,我也能上,所以后面的每一步也是一样”。


读博士期间,陈云霁的研究方向是芯片,陈天石主要是做人工智能,兄弟俩都对深度学习处理器兴趣十足,于是凑在一起畅想科技领域的未来时,“合体”顺理成章——做人工智能芯片吧。


除了机缘巧合,更重要的原因也是出于对行业前景的分析。陈云霁曾这样说到:“人的大脑是已知最智能的物体。如果能把大脑中神经元和突触数字化抽象出来,这样的数字化网络某种程度上可能就继承了人脑对信息的处理能力。”


从现有情况来看,一方面神经网络确实是智能处理的好方法,但另一方面通用处理器在这方面效率很低,为什么不能用人工智能的办法来设计一款专门的芯片呢?所以,“寒武纪”芯片就是要解决这个专门的问题。



“寒武纪”AI芯片可以在计算机中模拟神经元和突触的计算,对信息进行智能处理。通过设计专门存储结构和指令集,每秒可以处理160亿个神经元和超过2万亿个突触,功耗却只有原来的1/10。拥有强大算力的AlphaGo在打败李世石的时候需要调用几千块GPU的计算资源,如果采用专门的人工智能芯片,未来甚至有希望把整个AlphaGo都装进手机。

陈云霁2015年曾入选《麻省理工科技评论》35岁以下的全球最佳35名创新人士,在接受采访时他曾说:“五年或更久以后,每一部手机都可以像谷歌大脑一样先进。”


哥哥好研究,弟弟外向好动,于是哥哥还留在科研所,为芯片而埋头写代码做计算,而弟弟就成立了公司,将这种芯片推出市场,在市场落地。



所以,在2016年3月,陈云霁、陈天石合伙创立了寒武纪公司,为啥叫这个名字嘞?历史书上有记载,大约6亿年前在地质学上被称作“寒武纪”的时代,大量无脊椎动物在短时间内出现“生命大爆发”。兄弟俩灵感一来,把自己研发人工智能处理器命名为“寒武纪”吧,意喻着人工智能即将迎来大爆发的时代。


寒武纪成立后研发出了全球首个能够“深度学习”的“神经网络”处理器芯片,改变了中国芯片领域长期空白落后的历史,正值人工智能产品应用爆发,当年就拿到了上亿元的订单。


另外,陈云霁与陈天石俩兄弟“双剑合璧”,在2014年—2016年横扫体系结构学术圈,在顶级学术会议上教老外说中文的Diannao系列:Diannao(电脑)是ASPLOS'14最佳论文(亚洲第一次),DaDiannao(大电脑)是MICRO'14最佳论文(美国以外国家的第一次),PuDiannao(普电脑)、ShiDiannao(视电脑)、还有指令集Cambricon等后继工作都连中ASPLOS、ISCA。目前,国内还没有其他研究小组能在ASPLOS 、ISCA、 MICRO几大旗舰级学术会议中最佳论文、最佳论文候选、评分最高论文轮着拿。



今年 8 月份,寒武纪科技获得了价值 1 亿美元的 A 轮融资,该轮投资由国投创业领投,阿里巴巴创投、联想创投、国科投资、中科图灵、元禾原点(天使轮领投方)、涌铧投资(天使轮投资方)联合投资。在本轮融资过后,这家背靠中科院计算所的创业公司估值已接近 10 亿美元,成为了全球第一家智能芯片领域独角兽公司。


9月初,华为在德国IFA展上重磅发布了全球首款麒麟970,虽然没有公开宣布,但其背后的AI芯片搭载了寒武纪的嵌入式IP,集成了寒武纪的NPU(寒武纪 1A 处理器)作为神经网络专用处理单元,同时采用异构计算架构,最高可达到传统处理器 25 倍速度,50 倍能效,足以让很多无法在移动端使用的机器学习应用走向工程化和实用化。麒麟 970 也成为了全球首款人工智能处理器,成为了 AI 产业发展的一个里程碑。



日前,寒武纪科技举办了成立以来的首场发布会。在会上,现任公司CEO的陈天石发布了面向视觉领域的寒武纪 1H8、性能更强的寒武纪 1H16,以及面向智能驾驶领域的寒武纪 1M,同时推出了面向开发者的人工智能系统软件 Cambricon NeuWare,并且宣布计划在2018 年推出的机器学习处理器 MLU 系列。


陈天石说:“我们现在与国外同行都是在同一个起跑线上的,我们希望寒武纪能在 3 年后占据中国高性能智能芯片市场 30% 的份额;在 3 年后,让全球有 10 亿台设备集成寒武纪处理器的智能终端。”



关于寒武纪芯片的市场商业化推,弟弟陈天石曾透露:“一是终端,二是云端。终端产品就是智能手机、智能眼镜、无人机、自动驾驶汽车等,需要芯片去识别图像、影音和文字。而在云端,像科大讯飞、中科曙光等这样知名的云端客户,都已经是寒武纪的客户。”


而站在学术角度的陈云霁也曾表示,神经网络处理器处于“春秋战国”时期,这个新兴领域和通用CPU不一样,中外研究不存在太多历史积累上的差距。相反深度神经网络处理器中国做得还是最早的,完全有领先的可能性。”



智能发展到现在,算法上的进步很多,也能解决很多实际应用中的问题,比如语音识别、计算机视觉识别等,但这和人们所期望的振奋人心的智能还存在很大的距离。”不过陈云霁认为,硬件的研究,尤其是神经网络芯片,对于人工智能进步,尤其是对于高级智能能力的实现,会有关键的作用。


兄弟俩的观念殊途同归:智能时代迟早要到来,每个时代都有其核心的物质载体,比如工业时代的蒸汽机、信息时代的通用CPU,智能时代也将会出现这个核心载体,芯片的使命将从信息时代的计算转变为支撑机器智能。


“公司未来想实现的是让人工智能芯片计算效率提高一万倍,功耗降低一万倍。这意味着我们可以把AlphaGo这样的东西放到手机里,让手机帮助我们做各种各样的事情,甚至通过长期的观察和学习,真正实现强大的智能。”




在“寒武纪”芯片向着独角兽迈进的同时,这对毕业于中科大少年班的亲兄弟也被朋友们冠以“天才”的头衔,但兄弟俩都不承认这一点,认为自己顶多算是'早慧少年’,3岁多时1、2、3都数不清楚,而将取得的成绩归功于父母从小严格的教育。


“小时候父母就教育我们志向要远大一些,希望我们能做出对人类进步有贡献的研究”。陈云霁说,父母对他们采取的是正面鼓励与强迫教育相结合的方式,通过对他说“你这么小不可能看得懂”的激将法,让他埋头研究起了 《十万个为什么》,而一旦贪玩不学习就会挨揍。


如今,兄弟俩的另外一层关系是创业合伙人。哥哥陈云霁仍在计算所担任研究员,但此前的研究更注重学术界的认可和评价,现在则完全以市场技术需求为重。而弟弟陈天石则全心全意当起了“寒武纪”公司的CEO。


陈云霁坦言,如果不是有血缘纽带的亲兄弟,以他们的争执频率和激烈程度,可能早就分道扬镳了。“我的性格比较大胆,原意去尝试没有做过的事情,而陈天石就比较小心谨慎。”陈云霁将这样的互补看作是他们巨大的优势。



“很多成功的公司,都是两个人共同建立的,例如苹果、微软、惠普、谷歌等等。因为一个人要拥有所有全面的素质是不可能的,甚至有些成功需要的素质是截然相反的。”陈云霁坦言,由于性格截然不同,加上关系特别亲近,两人的争吵往往直白到能令他们“直面惨淡的人生”。而争执过后最终所做出的决定,往往就是既能规避掉风险,也有一定开创性的最佳选择。“如果我们创业能够成功,这是一个很重要的决定性因素。”陈云霁说。


近年来,英特尔、英伟达、Facebook、微软、Google、IBM、苹果、华为等科技公司都在积极布局AI芯片,复杂的深度学习网络计算需求很高,除了云计算,需要有更多更强大的本地计算资源。咨询公司Tractica的预测数据显示,到2025年,与人工智能相关的深度学习芯片组市场收入,将由去年的5亿美元飙升至122亿美元的规模,复合年均增长率超过40%。



GPU是作为目前主流的人工智能计算平台,由于其基本框架结构并不是为人工智能所设计的,因此效率受到很多限制。而FPGA(现场可编程门阵列)虽然迭代快,但从计算速度和能耗比来说,和专用的人工智能芯片相比仍然有差距。


陈天石在近期接受采访时透露:“目前还有很多公司和高校也在引用跟踪我们前期的成果,研制深度学习专用的ASIC,比如谷歌TPU。”


对此,英伟达的一位专业人士曾分析道:“寒武纪和英伟达的芯片没有很强的可比性,因为它是为专门目的而设计的集成电路(ASIC),就好像谷歌的TPU芯片就是为Tensor-flow设计的,会有局限性。而英伟达的GPU具有更大的宽展性,能根据不同的应用需要编程,为不同的算法优化,也能经得起技术升级的考验等。”但是英伟达的GPU有一个致命的弱点大家都知道,就是耗电非常大,发热较严重,黄仁勋因此都被戏称为核弹教父。


陈云霁喜欢用“瑞士军刀和菜刀”来比喻通用处理器和深度学习处理器的关系:“瑞士军刀虽然功能多,但是做菜的时候,还是菜刀得心应手,在智能处理方面,‘寒武纪’就是一把好用的菜刀。”



据了解,“寒武纪”团队成员的平均年龄只有25岁,但是他们中的大多数人都已是芯片设计开发和人工智能研究的“老兵”了。“很多骨干成员在校期间已开始从事相关领域的工作。”陈天石不无骄傲地说。

科研之路遍布荆棘,陈云霁和陈天石兄弟俩不认为有什么“金苹果”存在,研究瓶颈需要阶段性的攻克,创业之路困难是一直存在的,但是总体上还算顺利,没有什么“故事里的事”。


成功的秘诀?陈天石笑着说:“窝在宽敞明亮的实验室里,从早到晚想问题、写代码,困难就一个个地克服了。”


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