2018-05-12 15:27:52 央視新聞客戶端消息，今天（5月3日），中國科學院在上海發布了寒武紀MLU100云端智能芯片，這也是我國首款云端人工智能芯片。從終端到云端，其性能大大提升，也為視覺、語音等復雜場景的云端智能處理提供了重要支撐。
作為我國首款云端智能芯片，正式亮相的寒武紀MLU100采用了最新的架構和工藝，可工作在平衡模式和高性能模式下，平衡模式下的等效理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算，高性能模式下的等效理論峰值速度可達每秒166.4萬億次定點運算，峰值功耗不超過110瓦。
寒武紀科技創始人、中科院計算所研究員陳天石介紹，云端智能芯片，是面向人工智能領域的大規模的數據中心和服務器提供的核心芯片。云端的智能芯片規模更大，結構更加復雜，它和終端芯片的最大的區別，就在于它的運算能力更強。
由中科院計算所智能處理器中心孵化的寒武紀科技，在2016年發布了全球首款商用終端智能處理器，已應用于千萬級智能終端中。相對于以往的終端智能芯片而言，最新發布的云端智能芯片在運算速度上提升了近百倍，不僅可獨立完成各種復雜的云端智能任務，還可以與寒武紀系列終端處理器完美適配，協同完成各種復雜的智能處理任務。
中科院上海分院副院長、中科院院士張旭表示，從過去在手機等終端上應用的智能芯片，到今天更高一層的云端人工智能芯片，它可以使人們在手機等終端的應用上升為未來在云端比如說智能語音系統等領域更加廣闊的應用，所以這是一個開拓性的進展。
人工智能芯片助力智慧生活
據了解，人工智能芯片在一定程度上借助了對人腦神經網絡結構的模仿。與傳統芯片不同，人工智能芯片能夠模擬大腦的神經元和突觸，一條指令即可完成一組神經元的處理。這種計算模式在做識別圖像等智能處理時，效率要比傳統芯片高幾百倍。
寒武紀科技創始人、中科院計算所研究員陳天石介紹，在設計人工智能芯片的時候，專門考慮了視覺、語音和自然語言處理等運算的特征，在設計處理器架構的時候，針對這些應用的特征做了專門的優化，使其在做智能處理任務的時候，性能可以比傳統的處理器更好，但是能耗可以更低。
目前，人工智能芯片已經廣泛應用于圖像識別、語音識別、智能安防、智能駕駛、消費類電子等領域。云端智能芯片的問世，也將為大數據量、多任務、高通量等復雜的云端智能處理需求提供新的技術支撐。
可以毫不夸張地說，如果中國沒有在這個芯片上取得突破，未來西方國家會以極其高昂的價格賣給中國，這必然讓中國這個領域的運行正本大增，這些成本最終會轉嫁到中國消費者身上。現在，中國在此領域獲得突破，那么相應產品的價格，會降得非常低。簡單說，如果中國沒有這樣的技術，別人可能會以正常價格的一二十倍甚至更高賣給中國。反之，中國有了，西方國家就傻眼了！這就是技術的力量。 龍芯：18年自主研發，從實驗室走進北斗衛星
過去一年，龍芯中科公司實現營收1.5億元，已連續三年盈利。而放眼全國，做CPU(計算機中央處理器)盈利的極為少見。
2001年8月19日清晨，龍芯1號誕生，電腦屏幕上那行“godsonlogin”的顯示，終結了中國計算機產業“無芯”的尷尬歷史。但現場歡呼雀躍的研發團隊成員并未預想到，從實驗室通往市場的道路，會如此曲折艱辛。盡管曾經先后在包括北斗衛星在內的十幾種國家重器以及黨政信息系統中得到應用，但以龍芯為代表的自主研發芯片，想要撬開個人電腦等大眾消費市場還面臨巨大考驗。
“狗剩”斷奶
擺脫補貼依賴連續三年盈利
北京西北六環附近的龍芯產業園，負責軟硬件開發的工程師正在全力推進龍芯新產品的設計和測試。
4月初，一張粉紅色的信紙被送到了這里：“龍芯的抗輻照系列芯片在組網衛星中得到了成功應用，實現了國產處理器自主可控，以過硬的產品提升了北斗的質量。”這是一封來自客戶的感謝信，寥寥數行，卻重若千鈞。
能經受零下55攝氏度至零上175攝氏度的極端溫度考驗，能抵抗外太空宇宙射線的強輻照，還要有持續穩定運行15年之久的使用壽命……長期以來，中國人造衛星所需要的宇航級芯片絕大部分依賴進口。2015年4月，隨著搭載龍芯抗輻照芯片的第17顆北斗衛星升空并順利開機運行，我國衛星導航系統在自主可控的征程上邁出了關鍵一步。
“龍芯抗輻照芯片，突破了西方國家的技術封鎖，價格只是國外同等芯片的十分之一。”龍芯中科總裁、中科院計算技術研究所總工程師胡偉武自豪地說。
但就在五年前的春天，龍芯和胡偉武本人還在經歷極寒時刻：“賬上的錢，眼看都不夠發工資了。”
龍芯研發之初，項目團隊給起了一個極接地氣的中文名，“狗剩”(godson)，寓意是名字賤一點兒、好養活。后來胡偉武帶著課題組骨干毅然告別中科院體制，組建龍芯中科公司，就是想擺脫對政府補貼“喂奶”的持續依賴，從伸手要經費，變為從市場賺經費。
市場的殘酷很快讓龍芯走到了徹底“斷奶”的關口。2013年，受同行業“漢芯造假”的負面影響波及，加上國產芯片產業化進展遲緩，國家轉而支持幾家與國外企業合資、合作的芯片研發企業，龍芯的項目經費逐漸枯竭。
為了養活自己，龍芯緊跟特定客戶需求，開始發力研制針對宇航、石油等行業的專用芯片，希望盡快獲得寶貴的現金流。“坐在桌邊，被對面的客戶指著鼻子罵，低頭聽吧。”當年市場拓展的艱辛，胡偉武記憶猶新，“有時甚至要放下尊嚴。”在不懈努力下，慢慢地，除了上天的衛星芯片，入地的石油鉆井芯片，電動汽車充電樁、紅綠燈、機頂盒等也開始越來越多地搭載刻有“龍芯”字樣的芯片。
自主之痛
跳出巨頭掌控市場接軌難
面臨同樣困境的，不只是龍芯。因為海外巨頭建立的專利壁壘，已經強大到很難繞開。
“當我們做出CPU，而且"芯"跳了。我們把它捧到手上，想獻給別人，中國卻沒有一家第三棒(下游)企業能接。”曾參與國產自主CPU方舟項目，又親歷永中Office產業化困局的業內人士梁寧回憶，當他們的自主芯片做出來后，因為沒有自主設計核心電路板的能力，沒有配套軟件可用，國產軟件遭遇格式不兼容及不盡如人意的用戶體驗，最終“潰敗如山”。
目前，我國的信息產業主要建立在Wintel(Intel的CPU和微軟Windows操作系統)和AA(基于ARM指令集的CPU和谷歌Android操作系統)兩大技術平臺上，接受與這兩大平臺合作，在對方的技術體系中做開發，不僅出成果更快，在應用層面與市面上主流操作系統、軟件等的兼容也會順暢許多。如華為麒麟芯片、上海兆芯X86通用CPU的研發，就屬于這種模式，與市場接軌相對容易。但風險也不容回避，因為ARM和英特爾授權到期就得再購買，外商每一次更新指令集還得購買。
胡偉武毅然選擇了自主程度更高、風險也更高的研發模式，“每一行源代碼都要自己寫。”在他看來，在別人掌控的技術體系中做產品，不可能形成安全可控的信息技術體系。這份執著堅持，也讓龍芯付出了沉重代價。時至今日，普通消費者依然還用不上搭載龍芯處理器的筆記本電腦。
原因很簡單，一方面龍芯電腦在價格和性能上與主流電腦相比毫無優勢，另一方面，這些電腦不能兼容Windows操作系統，與之匹配的購物、游戲、炒股等各種應用軟件少之又少。
持續碰壁之后，龍芯團隊終于意識到，芯片設計難度大，但與市場接軌的相關軟件系統開發難度更大。
“生態圈”起步
研發“長跑”力爭走進百姓家
2018年4月18日晚，在中科院計算所的會議上，當一張羅列著2017年中國集成電路產業現狀的圖表出現在大屏幕上時，會場氣氛一下變得壓抑低沉。
圖表中的數據看起來令人悲觀：在中國的計算機系統、通用電子系統、通信設備、內存設備、顯示及視頻系統五大系統中，超過一半以上的核心集成電路芯片國產率為“0”，即便是國產率最高的移動通信終端處理器芯片，這一數字也只不過是22%。
拋開市場份額不說，潛心發展多年后，國產自主芯片的技術水平到底如何?
胡偉武坦言，除了在北斗衛星等國之重器中的應用，龍芯在行業、民用市場的應用還是以低端芯片為主，性能超過了國外主流CPU低端系列產品。預計龍芯3A4000、3A5000研制成功后，性能會向世界中高端產品逼近，屆時將可以大力拓展大眾消費市場。
“龍芯已經走了18年，再干12年，這條路應該走得通。”年過半百、頭發花白的胡偉武，為這場30年“長跑”定下的目標，就是圍繞龍芯建立一套完整的軟硬件體系，形成獨立自主的國產芯片“生態圈”。
為了改進用戶體驗，龍芯著力于應用程序編程接口和軟硬件交互的大幅優化，與金山公司、紫光股份、搜狗輸入法等合作，提升龍芯電腦的兼容適配性。龍芯還在開源社區上公布了最新操作系統“Loongnix”，吸引開發者入駐參與。
經過多年努力，圍繞龍芯CPU進行下游產品研發的單位已有500多家，技術人員達上萬人，基于自主可控CPU的生態產業鏈初步形成。
但是，要建立起與Wintel體系、AA體系相抗衡的第三大IT自主體系，即便是有中國龐大的潛在應用規模作為支撐，依然是無比艱巨的任務。
對此，不少業界人士指出，“中國芯”的崛起，要依靠多條腿走路，在海外成熟平臺的基礎上研發新品和保障黨政軍信息系統安全的純自主模式將長期并存。
