“首颗即最强”?阿里解读平头哥造芯,未来操作系统重点在于云端

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“首颗即最强”?阿里解读平头哥造芯,未来操作系统重点在于云端
麻省理工科技评论 2019-09-27

2019-09-27

AI 芯片自诞生起就十分强调与应用场景的深度结合,因此 AI 芯片的发展大趋势是多元化的
云计算 阿里巴巴 人工智能
AI 芯片自诞生起就十分强调与应用场景的深度结合,因此 AI 芯片的发展大趋势是多元化的

时间走到 2019 年下半年,美国芯片卡脖子事件如今已经过去近一周年,以中国科技企业为主体的自主可控“自救”运动还在继续,如果以芯片领域过去半年涌现的诸多变化为观察样本,就不得不提国内公司密集地发布多款自研 AI 芯片。

有意思的是,回顾今年的多场 AI 芯片发布会,无论公司体量大小、行业定位如何,但凡一款 AI 芯片问世,似乎总有一处可以沾边“算力最强”、“全球第一”,一时间,好像遍地都是业界领先的芯片。

解释这一现象出现的原因并不复杂,其中一个因素在于,AI 芯片自诞生起就十分强调与应用场景的深度结合,因此 AI 芯片的发展大趋势是多元化的,结合具体场景、在细分领域比较专用 AI 芯片的孰优孰劣,就成为了常态。在这个领域,国内公司也少有呈现出比拼技术能力、你追我赶、争先恐后的局面。

“首颗即最强”?阿里解读平头哥造芯,未来操作系统重点在于云端

图丨图中对比的两款AI芯片分别为Habana Goya和寒武纪MLU270(来源:阿里巴巴)

最近的一个典型案例是近日刷屏的阿里首颗 AI 芯片——NPU 含光 800。据介绍该芯片从最开始设计到流片成功用了约一年半的时间(7 个月完成前端设计,3 个月流片),是阿里巴巴第一颗正式流片的芯片,主要应用于云端视觉处理场景,且在 ResNet50 的测试中,对比 Habana Goya 和寒武纪 MLU270 都领先数倍。

会场之外,含光一经发布,也被大量地与另一家国内友商对比,甚至有网友直言,“平头哥一年半的投入,友商十年的投入,究竟谁是全球最强?”

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图丨含光 800 与华为上个月的“世界最强”昇腾 910 做对比。不少网友将含光 800 与华为上个月的“世界最强”昇腾910做对比,但事实上,一者面向推理、一者面向训练,工艺上一者为12nm,一者为7nm,这样的比较价值不大(来源:华为、阿里)

关于技术,阿里技术掌门人屡次提到这个词

这样的“误会”背后,以此再回溯平头哥的诞生,这家由互联网公司驱动孕育的半导体公司,在整个芯片史上其实也属首次,也难怪外界对其有诸多好奇。

“阿里和平头哥做芯片,是有我们独特的平头哥模式的”,平头哥半导体公司总经理、全球半导体联盟咨询委员会委员戚肖宁表示,“芯片就是需要很长的时间,也需要精力投入,在这方面需要积累。但是阿里巴巴做事情,会有我们新的做法,不会 follow 别人”。

在 9 月 26 日的云栖媒体见面会上,包括阿里 CTO“行巅”张建锋、平头哥总经理戚肖宁、首席科学家元尊等多位阿里高层,对包括 DeepTech 在内的媒体回应了外界关于阿里造芯等种种疑问。在谈及技术能力时,这位技术掌门人屡次提到的一个词是——“面向未来”。

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图丨从左至右依次为平头哥半导体公司首席科学家元尊、平头哥半导体公司总经理戚肖宁、阿里CTO张建锋、阿里云副总裁马劲(来源:DeepTech)

张建锋认为,技术是阿里未来的核心驱动力,但阿里未来所要做的创新,重点将不在于对标具体的公司、自家的产品是不是做得比哪一家公司哪款产品好。

以阿里押注的未来操作系统为例,张建锋回应 DeepTech 提问时表示,阿里是国内最早做操作系统的(且量产成功),至少投入约 7、8 年,现在阿里的手机操作系统出货量大约有 7 千万-8 千万台台手机的规模。

根据他的回答,阿里定义的面向未来的操作系统,重点在于云侧而非端侧。

“未来的形式可能是,大量的操作都在云端,无需在端上有更多替代品,新型的操作系统应该与云完全融合,大部分中心操作在云端完成,例如播放的电影在云端、文档的协同都在云端等(类似谷歌、阿里在做的云游戏),这是我们面向未来要做的”,他说。

由此,他也点出,阿里在关注颠覆性技术,但并不是要做一个新技术去颠覆一个产业,那种机会非常少。

“阿里今天做一件事,比如提出的去 EMC、高端存储、数据库等等,其实更多的是提出了新的思路,而不是数据库比甲骨文好、小型机比 IBM 好。阿里做的事情在于,提供了新的解决方案,用普通的硬件、用互联网的技术能够构建出更强壮的、更面向未来的系统,这是阿里对创新的贡献,正如阿里在商业、支付、云计算的创新一样。

阿里不是为了与他人竞争而存在,而是因服务客户而存在,面向未来而存在”,他说。

阿里造芯的边界在哪里?

回到平头哥的诞生,它也是为了这种“面向未来”而来:面向的是 AIoT 的未来。

去年成立的平头哥,是由达摩院中的芯片团队和阿里收购的中天微团队整合组成,其中后者在此前已经成立 19 年,曾经推出过中国大陆唯一自研的 CPU;除此之外,阿里巴巴的基础设施事业部也有在硬件上的积累,多年前就开始硬件部件方面的定制、自研的工作,这部分能力亦被转移到了平头哥;算法上则有达摩院提供,众所周知,达摩院的算法团队前身是阿里巴巴的机器智能实验室(IDST),IDST 在 2014 年开始在 AI 算法上的探索。

今年更早时候,平头哥还推出了两款产品,包括发布了 RICSC-V 架构处理器玄铁 910,可应用于 5G、人工智能以及自动驾驶等领域;而面向 AIoT 时代的一站式芯片设计平台“无剑”,可帮助 AIoT 芯片设计公司将芯片设计成本降低 50%,同时将设计周期缩短 50%。

对于这个芯片产业前所未有的物种,阿里为它规划了明确的边界,即定位整个芯片产业链的最上游环节,且无意也无能力向下游延伸甚至是承载整个链条。

平头哥在商业模式上也和现有的芯片公司不同,从云栖大会上多个平头哥主题分享来看,平头哥一端是发力普惠芯片,提供 IP 和设计平台,由无剑 SoC 平台和玄铁处理器 IP 来帮助行业降低行业芯片设计门槛,另一端则是通过 AI 云服务的形式提供 AI 算力,例如此次发布的含光 800。

在张建锋看来,芯片其实是一个很大的名词,其概念的容量和互联网的概念是一样的,互联网上有多少应用类似就有多少的芯片,“就像互联网上有支付、有电商的应用,芯片也是一样的,有面向各种应用的无数的芯片。但人们往往把芯片理解成比较单一化的形态。

“所以,芯片其实有非常多种类。十年的开发和一年半的开发,这是一个笼统的对比,因为两种开发并不朝向同一目标。如果每一颗芯片都要开发十年,谁都破产了,谁都不能跟上时代的发展”。

一颗芯片的诞生,包括设计、制造、生产,他曾用一本书的诞生比喻这个过程:芯片设计的过程如同写书,要输出好的想法和创意;芯片制造如同印刷,最后封装的过程就是把书装订起来;在整个写书、印书、装订书的过程中,一个很关键的要素还在于写书用的笔墨纸,对应芯片领域的设计自动化工具,每个环节都是有机关联的。

而实际的整个芯片产业链也比这个比喻还要长得多,设计、制造、生产每一条链路上还有很复杂的供需,已经在全球范围内形成了高度协同的分工网络。阿里做芯片这件事,对应写书这一环节。

目前,平头哥的含光 800 主要用在强视觉场景的业务上,例如拍立淘、城市大脑。平头哥半导体公司首席科学家元尊也透露,阿里巴巴仍有很多业务部门都期待平头哥更多的芯片产品,“平头哥是非常幸运的初创公司,我们不需要担心客户”,他说。一位 AI 芯片从业者也对 DeepTech 表示,阿里有业务场景这一点就让其颇具赢在起跑线的意味。

阿里的算力愿景,最终仍是指向集团整体的业务发展。DeepTech 了解到,诸如城市大脑、自动驾驶等业务,其中一个重要特点在于非常依赖算力带来的计算效率的提高,以真正地突破业务的量级,业务量级打破算力瓶颈之后,意味着给云计算带来更多的流量,无论是用户上的流量还是计算量的增长,都迈向阿里通过硬件设计达到业务发展的目标。

“首颗即最强”?阿里解读平头哥造芯,未来操作系统重点在于云端

(来源:DeepTech)

最后,肩负着新的芯片使命,阿里又在关注哪些新的计算技术?

在云栖期间,多位平头哥专家给出答案:将来还会继续投入前沿的芯片技术,不但做出性能强劲的芯片,在架构创新上也要有新的突破,例如类脑计算和存内计算。

架构创新正是现在牵动整个 AI 芯片领域发展的重要命题。经典的存算分离冯·诺依曼计算架构已经难以满足 AI 时代的计算形式,新的机遇就在其中的“无解问题”之中。以异构计算为代表的架构创新成为当下的主流尝试,国内外也有一批芯片大厂、大型互联网公司、新创 AI 企业在探索类脑计算、存算一体的新计算架构,预料未来几年,随着 AI 更广范围的落地,我们也将看到应用驱动的新一轮计算架构大爆发。

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(来源:DeepTech)

另外,在阿里整个芯片布局中,除了平头哥以外,达摩院目前还有一支团队在押注超导量子芯片,这个方向也将充满更多的未知。去年,阿里巴巴达摩院量子实验室曾经宣布成功研制一款强大的量子电路模拟器“太章”,可以用于验证及测试 50-200 量子比特的“中等规模”量子算法, 从而为辅助设计中等规模量子算法、量子软件乃至量子计算机提供工具。在去年的云栖上,张剑锋曾表示,平头哥在两到三年内打造出一款真正的量子芯片。

DeepTech 现场了解到,“太章”之后,达摩院的一支量子团队正在进行硬件团队的搭建,目标是覆盖支持量子硬件从芯片设计到制备到测量到系统集成的全链路研发。

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