时间,悄然滑入2013年初。
在未来智能科技内部,有一个耗资巨大、保密级别最高、承载着林风最深层战略野心的项目,已经秘密运行了近两年。
那就是——“启明计划”(project qiming)!
目标:自主研发设计属于未来智能、属于华夏自己的高性能AI芯片,打破国外巨头在该领域的垄断!
这两年里,由梁博(前微软分布式系统专家,被林风委以芯片项目首席架构师重任)领衔,汇聚了数位从硅谷挖来的硬件大牛、以及国内顶尖高校和研究所招募的微电子天才的“启明”团队,在未来智能科技位于AI产业园(一期已部分建成启用)内的、安保最森严的实验室里,经历了无数个不眠之夜。
芯片设计,是人类科技金字塔的塔尖明珠,其难度和复杂度,远超软件开发!
缺乏成熟的Ip核(知识产权核心)积累、昂贵且受限制的EdA(电子设计自动化)工具、与国际顶尖水平存在代差的工艺制程……每一个环节,都是难以逾越的天堑!
团队成员们,凭借着一股不服输的拼劲和对技术理想的执着,在林风提供的、超越时代的“设计思路”(实则来自系统兑换的【AI加速协处理器(FpGA早期原型)设计思路】蓝图,并经过林风结合现实情况的“再创造”)指引下,克服了无数技术难题,不断进行着设计、仿真、验证、迭代……
投入的资金,更是如同流水一般!购买昂贵的EdA授权、进行mpw(多项目晶圆)小批量试错、搭建复杂的验证平台……b轮融资的很大部分,都无声无息地“烧”在了这个短期内看不到任何回报的项目上!
但林风,从未动摇!
他深知,“缺芯少魂”是华夏科技产业最大的痛!没有强大的“中国芯”,他所有的AI帝国梦想,都将是建立在沙滩上的城堡!
终于,在2012年底,“启明计划”的第一代产品——AI推理加速芯片“启明一号”(qiming-I) 的设计工作,全部完成!
这是一款基于28纳米工艺(当时国内能接触到的最先进工艺之一,或通过特殊渠道对接台积电\/联电等),采用了未来智能自研的、针对神经网络(尤其是cNN和RNN)推理运算进行了深度优化的“异构并行计算架构”(其中融入了大量来自系统蓝图的超前理念)的专用芯片!
设计完成,只是第一步。
接下来,是最关键、也是风险最大的一步——流片(tape-out)!
将凝聚了团队两年心血的、复杂无比的设计图纸,变成真正物理存在的硅片!
流片极其昂贵,一次失败,就意味着数百万甚至上千万美金打水漂!而且,对于未来智能这样一家芯片设计领域的新兵,想要获得顶级晶圆代工厂(如台积电、联电,或国内的中芯国际)的先进工艺产能,本身就极其困难!
林风再次动用了他所有的资源——红杉、国家队基金的人脉,市政府的协调,甚至不惜溢价,终于成功与一家亚洲顶级的晶圆代工厂(名称保密)达成了合作协议,为“启明一号”争取到了宝贵的28纳米工艺试产产能!
数百万美金的NRE(一次性工程费用)和掩膜(mask)费用被支付出去。
设计文件被郑重地传送到了代工厂。
接下来,是长达数周、令人窒息的等待。
“启明计划”实验室里的气氛,压抑到了极点。梁博和团队成员们,几乎是吃住都在实验室里,反复检查着设计文件,模拟着可能出现的各种问题,祈祷着流片能够成功。
终于,第一批工程样品(Engineering Samples)从代工厂空运回来了!
当那一个个指甲盖大小、闪烁着金属光泽、刻着“Future AI - qiming I”字样的芯片,被小心翼翼地从防静电袋中取出时,所有人的呼吸都屏住了!
立刻进行上电测试!
连接测试平台!
运行诊断程序!
“电压正常!” “时钟信号稳定!” “核心单元自检通过!” “JtAG接口通信正常!”
……
一个个好消息传来,实验室里爆发出压抑不住的欢呼!
初步测试,成功了!芯片没有变成“砖头”!
但这还不够!关键要看性能!
团队立刻将“启明一号”安装到专门设计的测试板卡上,开始运行标准的AI推理评测程序(如ResNet-50图像分类、LStm语音识别等),并与当时市面上最顶级的、来自英伟达(“英伟达”是小说中的化名)的旗舰级GpU进行同场景对比测试!
实验室的大屏幕上,两条代表着性能指标(如每秒推理帧数、能效比等)的曲线,在众人的注视下,不断攀升、跳动……
最终,结果定格!
所有人都屏住了呼吸,死死地盯着屏幕上的对比数据!
——在典型的图像识别(ResNet-50)推理任务中,“启明一号”的峰值性能,达到了同期英伟达旗舰GpU的 2.8 倍!而功耗,却只有对方的 60%!能效比更是达到了惊人的 4.6 倍!
——在语音识别(LStm)等RNN类任务中,“启明一号”的性能优势更加明显,达到了GpU的 3.5 倍!能效比更是超过了 6 倍!
虽然在通用计算能力上,“启明一号”还无法与GpU媲美,但在其专门针对的AI推理领域,它展现出了碾压性的优势!
“成……成功了!我们成功了!!!”
梁博这位在硅谷打拼多年、见惯了大风大浪的技术大牛,此刻也忍不住激动得热泪盈眶,和身边的团队成员们紧紧拥抱在一起!
实验室里,爆发出了惊天动地的欢呼声!
两年!整整两年的秘密研发!无数个日夜的艰辛付出!终于在这一刻,结出了无比辉煌的果实!
“启明一号”流片成功!性能达到国际顶尖水平!
这不仅仅是未来智能科技的胜利!
更是华夏在高性能AI芯片领域,第一次真正意义上,打破了国外巨头的垄断!实现了从0到1的伟大突破!
林风站在实验室外,隔着玻璃,看着里面欢呼雀跃的团队,脸上也露出了难以抑制的笑容和自豪。
“启明”……东方欲晓,莫道君行早。
这颗由他亲手点亮的、属于华夏的AI“芯”火,必将在未来,燎原世界!