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2019-12-31 作者： 小芯
從2012年至今，按照摩爾定律，芯片算力只增長了7倍。而在這7年間，從AlexNet到AlphaGo Zero，AI對算力的需求增長了30萬倍。
站在一個前所未有的海量信息數據時代門口，承載著國產替代的歷史使命，芯片成為過去幾年最火的投資賽道，所有人都期待芯片行業孕育出全新的獨角獸，無數芯片領域的科學家親自入場，試圖尋找到信息技術與市場應用間化學反應的密碼。
中科馭數創始人兼CEO鄢貴海是其中一員。本科畢業于北京大學，在中科院計算所拿到博士后留所任博士生導師、研究員，鄢貴海在計算機體系結構領域深耕十余年，曾主持過多項國家自然科學基?項目，獲得北京市科技獎等多項省部級科技獎勵。作為科學家的鄢貴海重點關注專用計算架構、機器學習和金融計算，累計發表SCI、EI論文50余篇，論文獲得2011年IEEE TTTC評選的年度最佳博士論文獎(亞洲唯一)。
2018年，鄢貴海帶著技術創業尋求商業化落地，創立中科馭數。中科馭數的 “軟件定義加速器技術方案” （software-defined accelerator）設計了基于核函數庫的專用計算芯片KPU，依靠對計算模式的準確把握和提取，迅速研發出對應的專用計算架構。目前，基于KPU架構，中科馭數已推出三款芯片：65納米的訓練推理芯片KPU-FlexFlow和KPU-FlexFlow-Pro，55納米的數據庫和時間序列數據處理芯片KPU-Conflux，構建了面向數據庫（Database）、網絡（Network）和人工智能（AI）領域的DNA異構加速產品體系，提供針對金融計算、數據中心等應用加速的全棧式解決方案。中科馭數采用SDA方法來應對專?計算碎片化需求，已累計完成4個應?領域、50余類核函數的提取和定制。憑借夠“硬核”的能力，中科馭數在這個最冷的資本寒冬依然順利完成了數千萬元的Pre-A輪融資。
燕緣雄芯第八期科創家特推薦鄢貴海，一位走在創業路上的科學家。他堅信專用計算領域將產生新一代的明星企業，他選擇從最難的金融領域開始，自下而上，意圖最終實現通用性和高性能的最優解。他說寧可有價值的失敗，也不盲目的跟風。
專用計算的黃金時代
2017年，計算機圖靈獎頒給了芯片界兩位大師：“硅谷教父” John Hennessy和David Patterson，獎勵他們在計算架構設計和評估上的貢獻。2018年計算機體系結構ISCA大會上，John Hennessy和David Patterson放言后摩爾定律時代，計算架構創新的重點，將從以通用計算 CPU 為中心的創新轉向領域專用的異構計算加速。
在2020信息產業趨勢預測中，中國信息通信研究院、全球最大電子行業媒體集團ASPENCORE等多個機構均將專用芯片列為未來半導體行業十大技術趨勢之一。芯片“專用化”開啟了以應用為導向的定制化芯片設計思路。
“從計算的角度看，基本上分通用、專用兩條技術路線。通用這條技術路線已經走了40年快50年，非常成功。從目前來看，可以夸張一點講，整個人類社會的信息基礎設施其實是建立在通用計算技術上的，遍布全球各地的數據中心，就是把算力集中到一起，在上面搭配不一樣的應用不一樣的算法，支持不一樣的客戶。底層其實是一樣的，上層軟件編程框架接口都是統一的，形成非常穩固的計算生態，在這個生態里每個人的貢獻都有可積累性。任何一個新的業務出來后，大概需要做的只是一個增量式的東西。
但成也蕭何敗蕭何，通用這條路走了50年的老路已經臃腫不堪。在5G、AI這些非常確定性的新技術趨勢下，應用端的剛性需求正在爆發，計算價格面臨前所未有的壓力。以AI為例，無論是智慧安防、自動駕駛、AR/VR，都仰賴于硬件算力。
在通用化多核這條路線，手機已經做到了8核，現在不知道下一步是什么。量子計算還有點遠，可行的做法還是基于Silicon，考慮專用計算，用不同的架構和價格適配算法，讓整個算力還能再接一棒。再接多遠我不敢保證，但我覺得接一到兩個數量級是有可能的，至少中科馭數在做很多加速方案的時候，從單點看，通過專用方式提高加速比100倍以上還是比較容易做到的。
專用計算這條路從90年代就有人在研究，把一個算法用更高效的硬件去做。但那個時候，單純的零零散散的去打做出一個東西來是可以work，但是沒辦法規模化，沒辦法成氣候，因為你只解決一個算法的問題，并不解決應用問題。直到2012年2013年，我們看到一個是算力需求矛盾在逐漸激化，一個是一些新的應用，比如區塊鏈挖礦在起來。到2017年圖靈獎兩個老前輩獲獎，就基本確定了專用技術路線是未來的趨勢。
創業前，技術框架在我腦子里搭了很長時間，paper也有，我不能保證在商業上一定成功，但起碼我敢保證中科馭數的技術有先進性，在市場上至少能做到人無我有，人有我優。有了這兩點后，其實我就不太擔心沒地方用，可能最后要看我們產品化做的好不好，成本是不是能控制好，商務能力強不強。”
吸星大法修煉底層能力
我們是走兩步，回頭看能不能將不同需求綜合，持續的尋求技術上的歸納綜合，尋找最大可能的通用性。指望一個技術覆蓋所有行業，我覺得做不到，但是在很多行業劃分出大類需求，在里面用一個相對統一的技術去統領，這是有可能做到的。最后在專用計算賽道上做得最成功的公司就是把綜合做好的公司。
專用芯片能做到多大規模可能取決于最后能以多低的邊際成本去覆蓋足夠多細分行業。這也有好處，就是不太會出現贏者通吃，至少不會像X86體系那么明顯。專用芯片最后可能變成大家相互硬件、軟件什么都做一點事，都會存在。
“我們下一步努力的方向是用更好的產品把技術的可行性變成商業上的成功案例。我一直不覺得我們是做AI芯片的，對我來講AI跟其他普通算法沒有差別。我更關心從一個算法來看，怎么能更高效地執行，用一個什么樣的結構去支撐。我們希望從專用性出發，尋找通用性，打造一個泛算力的基礎設施。
最后可能是一個bottom up的過程，先做行業，然后行業之間產生很多交叉，最后綜合。我們發現很多行業都有各種需求，但這些需求在什么樣的層面能綜合到一起，在什么樣的層面上能產生疊加，然后迸發出更大的生命力，這個是不清晰的。但是我們在這一點已經是走在比較前列了。
我們是走兩步，回頭看能不能將不同需求綜合，持續的尋求技術上的歸納綜合，尋找最大可能的通用性。指望一個技術覆蓋所有行業，我覺得做不到，但是在很多行業劃分出大類需求，在里面用一個相對統一的技術去統領，這是有可能做到的。最后在專用計算賽道上做得最成功的公司就是把綜合做好的公司。
專用芯片能做到多大規模可能取決于最后能以多低的邊際成本去覆蓋足夠多細分行業。這也有好處，就是不太會出現贏者通吃，至少不會像X86體系那么明顯。專用芯片最后可能變成大家相互硬件、軟件什么都做一點事，都會存在。
這是一個慢慢演化的過程，從差異性小的行業慢慢去做，沒那么快，我覺得保守估計20年，專用賽道才能形成一定的格局，現在看起來還在各自細分領域里摸索。
我們差不多是第一家提專用計算架構作為技術商用路線的廠商，其他都是做安防、自動駕駛，我們其實沒有提場景，更多提賽道，我們不想明確加上一個限定詞，自縛手腳。我們希望用更開闊的視野，看在新的賽道上會發生什么事情，但凡有趨勢或者新的技術研發出來，我們能第一個感知到并吸納到我們的技術框架里來。我們其實是內建了吸星大法，更希望通過消化吸收不同應用領域的技術，改造成我們技術體系里的一個重要元素，最后變得很魯棒。
你會在很多地方都看到馭數的影子，當你把某個行業的系統往下挖的時候，一定在一個關鍵路徑上，是避不開馭數的，我們一定會在那等著你。我希望把根扎的更深一點，最后演化的可能性就會更大，有更大可能性賦能更多行業。如果做的特別前端，其實基本上喪失掉了更大可能性，這也是我不太愿意的。”
先做價值后打單
創業路徑的選擇往往由創始人的認知和價值取向所決定，作為科學家的鄢貴海喜歡系統化解決問題的方式，偏愛更有長久生命力的技術，希望先把專用計算機構的底層基礎設施搭的更堅固。但創業又是個需要拼速度的競技項目，如何在同賽道競爭者中即保持技術的底層進化又兼顧市場端落地應用，持續拿到資本的支持，在限定的時間里成功登陸，這也是鄢貴海面臨的挑戰。
“我們用了一個還蠻變通的做法來兼顧應用落地。我們沒有所有行業都鋪開推，最開始只挑了一個相對比較難啃的骨頭——金融計算細分賽道落地技術。金融對技術的要求最高，如果我們連這個行業都能推下來，其他行業應該都會比這個簡單很多，先干難的。
金融行業的人不太接觸底層計算架構技術，聽到計算架構這些詞都覺得新鮮，一開始我們也不清楚他們的需求，不懂金融，屬于完全不同的兩個行業。現在我們逐漸的了解到他們非常核心的一些需求，甚至他們愿意開放很多底層需求給我們對接，這個過程是蠻有難度的。但金融行業難度在前，不像做安防難度是在后面，好上手難落地，競爭激烈。
整個金融很多環節都有大量的加速需求，交易環節的報單、合規檢查等等。金融行業本質上是集中式的，遍布全球各地的券商、交易者，最后單子全部都要從交易所、結算中心出。首先要保證數據不出錯，至于單子提上去交易撮合有沒有完成無法保證。這種系統的延遲影響整個金融行業的流動性和公平性，有大量的套利空間。
直接往金融系統推加速卡是很難的，必須把金融的一些核心算法映射到計算結構里，才能用得起來。現在看起來當初選擇金融的策略是對的，至少到目前為止我們的路好像越走越寬，客戶愿意配合我們去解決，交互越來越深，跟金融行業的合作有更多的互補性，互相都很難替代。
從市場的角度，一開始我們都覺得市場規模很小，當然很多人反對我做這個行業。結果我們現在越做發現市場越大。整個中國金融體系越來越全球化，跟美國、日本等的交互越來越多，在技術底層上需要跟得上全球水平。我們現在是被客戶推著走，他們有強烈的需求。
我們是先埋頭干了一年，到現在人員配比市場也是最弱的，但是我不擔心，因為我覺得沒到時候。我信奉的是一步一個腳印，穩扎穩打，最后如果以這種方式沒做成我認，那種先去鋪前端亂七八糟搞了，最后一團亂麻，沒做起來我還覺得挺虧的。我覺得失敗可以有很多種，但最怕這種失敗方式是毫無價值的。如果最后技術有問題導致產品化問題，這個就證明我們功夫不到。
我希望把KPU做成專用計算架構的一個典型代表，背后有豐富的技術內涵。大概前面四年，我們就是在干這件事情。我看到很多創業公司，基本是立馬今天做了后天就要去打單的狀態，但他們的成功率高嗎？好像也不是，而且絕大多數都沒有做到他們想要的樣子就掛掉了。
從我的角度我覺得不用著急，開始輕基礎重前端后面能騰挪的機會越少，還不如慢慢從下往上做，以我為中心，而不是被客戶牽著鼻子走。我知道對于企業來說生存是第一要務，但很多時候有所為有所不為，很多東西擺在面前選擇，要想得更深入一點，想想初心是什么，也許反而能讓團隊走的更遠。”
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