地質(zhì)學上的“寒武紀”時代，大量無脊椎動物在短時間內(nèi)出現(xiàn)“生命大爆發(fā)”。今天為科技界所熟知的“寒武紀”，則是一款人工智能芯片處理器，也被稱為全球首個深度學習專用處理器芯片。用“寒武紀”作名字，是因為研發(fā)者認為，我們正在迎來人工智能大爆發(fā)的年代。
“寒武紀”還是一家科技公司，支撐這家公司的是一對80后兄弟，哥哥陳云霽專注于研發(fā)，弟弟陳天石致力于公司運營。
2017年11月初，中國科學院和寒武紀科技公司發(fā)布了“寒武紀”新一代系列產(chǎn)品，包括面向智能手機和云端的高性能智能處理器。公司董事長兼CEO陳天石在發(fā)布會上宣布：“寒武紀”有信心在3年內(nèi)覆蓋30%的國內(nèi)高性能智能芯片市場，并使全世界10億臺以上的智能終端設備集成有“寒武紀”終端智能處理器。這個時間點距他們公司成立僅僅一年，而也就是一年間，“寒武紀”已成為估值近10億美元的智能芯片獨角獸公司。
人工智能史上的“寒武紀”
先后進入中科大少年班、后來同為中科院計算機所研究員，陳云霽、陳天石一直被人稱為“天才兄弟”。
兄弟倆從小經(jīng)常在一起討論問題，成年后又都投身計算學科，雖然一個做芯片，一個研究人工智能，但兩人的理想逐漸趨同，都希望研發(fā)出一款產(chǎn)品——人工智能芯片。
他們希望通過體系結(jié)構(gòu)來設計神經(jīng)網(wǎng)絡芯片，而在此之前計算機硬件的速度和功能已成為神經(jīng)網(wǎng)絡應用的瓶頸。
“一旦能制造出具有復雜認知和創(chuàng)造能力的強人工智能計算機，整個人類社會將邁出前所未有的一大步。”陳云霽介紹。
1943年，搞心理學和邏輯學的科學家提出人工神經(jīng)網(wǎng)絡這一概念，但其發(fā)展一直受到傳統(tǒng)通用處理器的低性能、高功耗限制。
目標確定后，兄弟倆開始發(fā)力，現(xiàn)實卻遠沒有設想的那么簡單，技術路線、研發(fā)經(jīng)費等問題接踵而來。但人工智能之夢一直支撐著他們把研究做得更深入。
在南京大學教授周志華的指導下，陳氏兄弟提出了一種基于半監(jiān)督學習的處理器結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，并發(fā)表了論文。
給這項成果命名的時候，兄弟兩個花了一番心思，地質(zhì)年代給了他們靈感。“ 寒武紀 是生物進化史上的轉(zhuǎn)折點，在此之前，幾乎沒有高等動物存在的證據(jù)。”于是兄弟倆把成果命名為“寒武紀1號”，“希望新一代計算機走上歷史舞臺，在人工智能領域開拓一個全新局面”。
“寒武紀1號”的“小名”則被兄弟起名為“DianNao”。2014年3月在美國召開的國際頂級學術會議ASPLOS上，“DianNao：一種小尺度的高吞吐率機器學習加速器”獲得了最佳論文獎。
這不但是中國科研機構(gòu)首次在計算機系統(tǒng)和高性能計算領域頂級國際會議上獲得最佳論文獎，也是亞洲首次。2014年12月，陳氏兄弟又推出了“寒武紀2號”神經(jīng)網(wǎng)絡處理器（DaDianNao），榮獲2014年度Micro最佳論文。這是Micro自1963年創(chuàng)辦以來，首次有美國以外的國家獲得這個獎項。
“我們得益于這個時代”
拍一下外文文件直接翻譯成中文；手機拍照時可以自動識別物體或人臉……這些功能在一款國產(chǎn)手機上已經(jīng)實現(xiàn)，主要是使用了“寒武紀”芯片，機器變得更智能。由于芯片性能提高，電池待機時間也大大提高。
陳云霽擺弄著手機介紹說：“以前物體識別、語音識別這些任務都需要大服務器，或者云上完成，而現(xiàn)在只是手機本地不需聯(lián)網(wǎng)就可以實現(xiàn)。未來的手機就是一個翻譯機，不同語言的人說話，只需要戴耳機互相都能聽懂。”
讓“寒武紀”走向應用一直是兄弟倆的心愿，但真正產(chǎn)業(yè)化也經(jīng)過了一番權衡和討論。在中科院計算所的支持下，2016年，寒武紀科技公司成立，陳天石出任董事長兼CEO，陳云霽繼續(xù)集中精力做研究。
“放棄學術確實是有些可惜，不過從事產(chǎn)業(yè)化工作也是新的挑戰(zhàn)，能夠把發(fā)論文到做出產(chǎn)品的全流程都走一遍，也是科研人員的一大幸事。”帶領一群平均年齡只有二十五六歲的“IT小牛人”，陳天石專心投入公司運營，一年就實現(xiàn)了收支平衡，拿下了兩億元的訂單。
“我們得益于這個時代，得益于國家對科研人員的政策。”這是兄弟倆的共識。起初，“寒武紀科技”占股70%，中科院計算機所占股30%。天使輪時融資1000萬美元，公司估值達到1億美元；在A輪融資時，融資1億美元，公司估值接近10億美元，成為芯片企業(yè)中的獨角獸。
一家創(chuàng)業(yè)公司在一年內(nèi)估值增加10倍，這種成長引人關注。作為新殺入的“小怪獸”，陳天石有清楚的認識，“在集成電路行業(yè)，創(chuàng)業(yè)公司在資金方面無法和巨頭相比，但創(chuàng)新速度和靈活度可能反而是優(yōu)勢。”
不用參加過多的商業(yè)活動，享受“不用穿西裝”的自由，陳云霽不在寒武紀科技公司擔任職務，也不拿一分錢，他現(xiàn)在是中科院計算所“智能處理器研究中心”主任，進行基礎研究和技術開發(fā)。
看到“寒武紀科技”快速成長，陳云霽對弟弟的欣賞是用調(diào)侃來表達的：“職業(yè)對人的影響挺大的，性格也會改變，陳天石已經(jīng)從 一個謙虛的學者變成一個強硬的商人了 。”
建立智能時代的核心物質(zhì)載體
面對喧囂的人工智能熱，陳云霽始終保持著冷靜和理智：“從某種角度來說是好事，可以聚集資源、智慧、資金。但從基礎研究來看，人工智能背后還有許多科學技術問題，這不像做一個共享平臺那么簡單。”
在陳云霽看來，芯片作為人工智能的物質(zhì)載體，就像工業(yè)時代的蒸汽機和發(fā)動機一樣，如果不解決根本問題，聚集再多的人和資金也不會發(fā)展。芯片只是解決了人工智能的一部分問題。
“人工智能必須有相應的CPU。”他舉例說，谷歌大腦有1.6萬個CPU核，一周時間的訓練可以令其認識一只貓，但不能商業(yè)化，普通人沒法使用，這背后是技術問題尚未解決，“所以我們一定要建立起智能時代的核心載體”。
陳云霽和陳天石經(jīng)常會爭論一些問題，但兩個人在一點上的認識是相同的——“在芯片領域，我們與先進國家的差距小一些”。
陳天石認為，未來智能時代，中美無論是軟件還是硬件都處于同一水平線，中國在智能產(chǎn)業(yè)大有機會。“寒武紀”從事智能芯片研發(fā)，希望能夠為智能時代提供核心物質(zhì)載體。
“即將來臨的智能時代，我們的使命就是領跑，建立以中國為主導、全世界為市場的智能產(chǎn)業(yè)。”心懷使命的陳云霽也看到了差距，“現(xiàn)在國內(nèi)做芯片的只有龍芯、神威等屈指可數(shù)的幾家，而做應用的成千上萬，市場投入遠大于對CPU為代表的基礎軟硬件的投入。所以AI真正立起來，要吸取之前的經(jīng)驗教訓。”
“寒武紀”是世界上第一款深度學習處理器，國外的研究機構(gòu)和一些大公司緊隨其后進行研發(fā)，也有產(chǎn)品應用。但經(jīng)團隊測試，這些跟隨的產(chǎn)品性能不及“寒武紀”的三分之一。如今，“寒武紀”已有多項專利，形成了一道技術屏障。
“可以說，我們的使命已經(jīng)出現(xiàn)了微弱之光，需要外力點燃。”陳云霽在思考，“中國是最大的市場，如何撬動國外公司投身中國主導的生態(tài)中來，讓他們符合我們的智能軟件、硬件、芯片標準。”
“長遠的目標是做出強人工智能，讓人生活更便利。”但陳云霽強調(diào)，現(xiàn)在的研究是“沿途下蛋”，希望每一步都對社會有所幫助。
