作者:计红梅 来源:中国科学报 发布时间:2022/8/19 16:06:44
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摘取“皇冠上的明珠”,国产高性能GPU在路上

 

从2020年9月成立至今,经过天使轮、Pre-A轮、A轮,直至最近的Pre-B轮等多轮融资,沐曦集成电路(上海)有限公司已募集了数十亿元资金。不过,对于从创业第一天起,就将摘取高性能通用GPU(图形处理器)芯片这颗“皇冠上的明珠”作为目标的沐曦来说,还有很长的路要走。

“未来十年,将是GPU市场高速发展的时期。”近日,沐曦联合创始人、CTO兼首席软件架构师杨建博士在接受《中国科学报》专访时说。

在过去几十年里,GPU市场一直为国外企业所主导,国内一直没有替代的产品。而今,沐曦想要分得一杯羹,成功的概率有多大?

“最吸金”的赛道之一

20世纪80年代之前,计算机的图形处理工作都由CPU(中央处理器)负责。后来,随着对图形显示要求的提高,专门用于图形处理的微处理器GPU被设计出来,使显卡减少了对CPU的依赖,计算机的图形显示能力得以提升。

诞生之初,GPU原本只是用于图形和图像的相关运算,受CPU调配。2004年,时任斯坦福大学计算机图形学实验室教授Patrick M. Hanrahan开发了一种用于GPU的编程语言Brook,使得在GPU上进行通用计算(GPGPU)更加可行,最终催生了英伟达的CUDA——业界首款并行运算语言。

2019 年,Patrick M. Hanrahan以其在计算机图形学领域的贡献,与计算机科学家、皮克斯动画工作室联合创始人Edwin E. Catmull分享了图灵奖。

“GPU天生适合做并行计算任务。”杨建告诉《中国科学报》,相比于CPU,GPU在这方面的处理能力和存储器带宽上都有更加明显的优势,成本和功耗也相对较小。

随着云计算、人工智能等高性能异构计算的发展,GPU并行计算的优势被进一步发掘,成为高性能计算领域的“宠儿”。从2020年开始,GPU便成为国内芯片领域“最吸金”赛道之一,融资总额已超过200亿元。据统计,仅2020~2021年,GPGPU领域就有近20起融资事件发生。

“未来十年,将是GPU市场高速发展的时期。”杨建说。

据市场研究公司Verified Market Research数据显示,2020年中国大陆的独立GPU市场规模为47.39亿美元,预计2027年将超过345.57亿美元。

“也正是基于对GPU市场的看好,和利资本从2019年开始就关注GPU这个千亿规模的赛道。”和利资本投资部董事总经理肖鹏告诉《中国科学报》,他们在考量了国内所有的团队后,2020年投资了沐曦的天使轮,并连续跟投了3轮。

没有“盲点”的团队

在肖鹏看来,“沐曦是GPU赛道最有竞争力的。”而他之所以看好沐曦,主要是因为其创始团队。

沐曦创始人、董事长兼首席执行官陈维良,CTO兼首席硬件架构师彭莉和CTO兼首席软件架构师杨建是沐曦“三剑客”。他们早在Trident、AMD公司时就已是同事和好友,都拥有十几年、甚至20年的大规模芯片及GPU软硬件设计经验。

除此之外,“多年的合作还让我们彼此间相处融洽、配合良好。”杨建博士自豪地告诉《中国科学报》,“我们团队几乎没有‘盲点’,不仅岗位重复性较低。而且互补性很强。”

在创始团队中,陈维良总揽全局,彭莉负责硬件,杨建负责软件。其余高管团队成员也均拥有多年ARM、海思、英伟达、英特尔等顶尖芯片厂商任职经验,在芯片设计、算法、市场和运营方面拥有丰富的经验。

“这么高难度的芯片,团队一定要建制完整,否则一旦有大的缺失,风险就会急剧放大。”肖鹏说。

从三个人开始创业,然后逐渐发展壮大,沐曦的目标是两年内设计出一款全球领先的旗舰级产品。而他们与国内其他瞄准这一赛道的公司不一样的地方在于,他们的高性能GPU IP是从零开始自己研发的,拥有完全自主的指令集和架构,配以兼容主流GPU生态的完整软件栈,具备高性能、高效能和高通用性的优势。

相比CPU架构和指令集系统仅有X86、Arm等少数几种,自2001年诞生第一代GPU可编程指令集以来,没有一家公司的GPU指令集是和另一家一样的。杨建告诉《中国科学报》,这给GPU的创新留下了很大空间。

今年1月,沐曦第一颗高性能通用GPU芯片顺利流片。这颗芯片采用7纳米工艺,以人工智能推理为主,可应用于人工智能、自动驾驶、工业和制造自动化、智慧城市、自然语言处理、边缘计算等领域。

“从1月流片,到7月回片,随后进行功能测试,目前一切进展顺利,芯片的功能也都符合预期。”杨建透露,他们希望今年年底前就能给客户送样片,2023年开始量产。

“量产”是很多芯片企业难以逾越的一关。因此,“创始人或创始团队对赛道有深刻理解,并拥有类似产品的研发经验、量产经验以及系统落地经验,是投资的前提条件。”肖鹏告诉记者,沐曦核心团队成员平均拥有近20年高性能GPU产品端到端研发经营,曾主导过十多款世界主流高性能GPU产品研发,是技术完备、设计和产业化经验丰富的团队。这也是和利看好该公司的重要原因。

“欲戴王冠,必承其重”

刚开始创业时,杨建他们的心里还是有点忐忑的:一是担心会不会被目标市场接受,二是自己有没有能力把芯片做出来。

经过一段时间的市场调研后,杨建放心了。“我们发现市场对国产GPU芯片的渴求是非常强烈的。而且,随着团队逐步强大,做出我们理想中的芯片也不成问题。”

实际上,为国外巨头垄断已久的市场非常期待出现“第三极的声音”。杨建告诉《中国科学报》,“有的客户把他们两三年后对软硬件的需求都告诉了我们,对我们非常信任。这与几年前有着鲜明的对比。”

除了研发芯片,杨建告诉记者,他们重点工作之一是进行知识产权保护,一方面保护自己,另一方面也防止员工将其他公司的知识产权带到沐曦来。截至目前,沐曦已申请专利90多项,已授权专利超过20项。

此外,软件生态的构建也是沐曦着力的地方。“目前,在这方面,我们还处于追赶阶段。”杨建博士坦言。未来,他们希望,能够形成一个从在校学生、高校到科研院所的生态闭环,并与中国计算机学会、中国人工智能学会等行业协会及生物计算、制药等垂直领域深度合作。

在沐曦天使轮、Pre-A轮、A轮,乃至最近的Pre-B轮融资中,既可以看到“国家队”的身影,如中国互联网投资基金、中国国有企业结构调整基金、央视融媒体产业投资基金等,也能看到产业链上下游的合作伙伴,如联想创投,同时还不乏地方政府的支持,如上海国盛资本等,另外还有与垂直行业的合作。“我们在吸纳资本的同时,也在构筑我们的生态圈和产业链。”杨建说。

“我们希望以国产GPU芯片为核心,形成一个对用户而言具有可用性、易用性、好用性的最终完全解决方案。”杨建博士透露。在他看来,这才是沐曦的核心竞争力所在。

GPU芯片技术难度高,是一个投入大、周期长的行业,需要企业进行长时间的技术积累和人才积累,才有实力造出具有国际竞争力的芯片产品。和利一直专注于半导体领域的投资。肖鹏告诉《中国科学报》,沐曦从成立到现在,在团队建设、产品开发、客户发掘、供应链管理、公司运营及对外合作等方面都取得了超出他们预期的成绩。

他坦言,由于外部大环境的影响,今年半导体领域的投资热度有所下降,投资者和需要融资的企业都存在一定程度的焦虑。不过,“欲戴王冠,必承其重。一个合格的企业家必然要面对各种考验”

对沐曦而言,也同样如此。

 
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