目前,中國大陸地區(qū)是全球最大的芯片市場,未來也一定是芯片設(shè)計、制造、使用的中心,國內(nèi)集成電路人才會是世界上最好的一批人才。
2011年,張楠賡第一次接觸區(qū)塊鏈就認為它有1%改變世界的可能性。那個時候,他還是北京航空航天大學一名碩士研究生。他毫不猶豫地把研究方向確立在區(qū)塊鏈ASIC(專用集成電路)芯片。
一年后,尚未畢業(yè)的張楠賡決定退學創(chuàng)業(yè)。他判斷,區(qū)塊鏈改變世界的可能性上升到了5%,他不能再等了。張楠賡和好友在2013年4月共出資10萬元在北京創(chuàng)立嘉楠科技,決定做區(qū)塊鏈芯片,張楠賡任董事長兼CEO。
“不過,關(guān)于區(qū)塊鏈有多少能夠改變世界的可能性,大家已經(jīng)不再討論了,這是共識。”張楠賡向《中國企業(yè)家》表示,“從互聯(lián)網(wǎng)到移動互聯(lián)網(wǎng)這么多年,現(xiàn)在是需要新鮮血液注入的時刻了。在AI(人工智能)計算平臺,在提供超級算力這一方向上,嘉楠科技有著積累優(yōu)勢。十年后,我們希望能提供高效低價的超級算力,實現(xiàn)邊緣側(cè)人工智能‘潤物無聲’。”
從2012年創(chuàng)業(yè)開啟高性能專用計算芯片研發(fā)之路、發(fā)布全球首款基于ASIC芯片的區(qū)塊鏈計算設(shè)備,到2016年團隊在半導(dǎo)體工藝上達到了16納米的工藝節(jié)點、并能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)芯片的量產(chǎn),嘉楠科技找到了適合自己的位置。如今,張楠賡與團隊開始思考未來的方向。
手機芯片?為基因工程以及制藥行業(yè)提供加速芯片?討論許久,團隊最終確定AI至少是未來十年以上值得努力的方向,其中如何高效低價地獲取算力會是行業(yè)的關(guān)鍵問題,而算力正是團隊此前積累的優(yōu)勢所在,遂決定著手推進AI芯片研發(fā)。
張楠賡認為,中國已經(jīng)成為芯片最大消費市場,現(xiàn)在也是國內(nèi)芯片發(fā)展的大好時機。無論政策、資金、技術(shù)等都在向這個產(chǎn)品靠攏。中國大陸地區(qū)未來一定會成為芯片設(shè)計、制造、使用的中心;國內(nèi)集成電路人才會是世界上最好的一批人才。
迭代
從2013年開始研發(fā)第一代芯片,到現(xiàn)在6年時間,嘉楠科技的芯片投片記錄不斷取得突破:從110納米到55納米、40納米、28納米、16納米,再到7納米,還有28納米AI芯片。
“芯片行業(yè)去積累團隊、技術(shù)沒有什么捷徑可以走,就是一代一代迭代下去,一張一張晶圓堆出來的。”張楠賡強調(diào)。
2016年,張楠賡和團隊開始設(shè)計第一代AI芯片,相當于把從前在區(qū)塊鏈領(lǐng)域積累的計算技術(shù)用到了AI芯片的研發(fā)。張楠賡認為,過去幾年,他們在區(qū)塊鏈芯片領(lǐng)域的研發(fā)對整個半導(dǎo)體設(shè)計行業(yè)中的設(shè)計方法學,甚至包括后端的供應(yīng)鏈都有很大影響,只不過并沒有為大眾所知。
從設(shè)計方法學角度來說,研發(fā)區(qū)塊鏈計算芯片時,對計算能效與低成本的追求是非常極致的,達成的結(jié)果與傳統(tǒng)設(shè)計方法學相比是數(shù)量級級別的提高,在此前提上,芯片之爭的焦點將主要集中在算力。
從供應(yīng)鏈的角度而言,例如比較先進的封裝技術(shù),之前大陸地區(qū)用得比較少,它是一個性能更高的技術(shù),但要求設(shè)備投入與一次性費用稍微高一些,幾年前國內(nèi)用的比較少,區(qū)塊鏈行業(yè)起來后,因用量確實太大,把產(chǎn)能沖上去,封裝技術(shù)的價格才得以下降下來,其他類型的芯片設(shè)計也從中受益。
張楠賡向《中國企業(yè)家》表示,對AI來說,可能前些年做云端芯片比較多,大家追求的是對國外GPU(圖形處理器)等的替代,大概從2017年起,業(yè)界將注意力普遍轉(zhuǎn)向端側(cè),不過端側(cè)設(shè)備智能的特性其實一直沒有跟上,原因在于兩點,一是算法與數(shù)據(jù)的問題;二是端側(cè)現(xiàn)在并沒有好的AI計算平臺。
為什么做端側(cè)AI?張楠賡解釋,有很多的事情并不需要傳到云端處理,或者傳到云端處理是不安全的,這個問題如何解決?有人覺得加強數(shù)據(jù)的加密或者加強服務(wù)器安全的管控就可以,但其實這個解決方法是有限度的。
張楠賡的意見是,從根上解決。比如對家里進行監(jiān)控這個場景,出于對安全方面的考慮,應(yīng)該用一個端側(cè)AI攝像頭判斷家里是否有問題,如果沒有問題就不要把這個視頻數(shù)據(jù)傳到云端,這個是端側(cè)保護隱私的一個手段。
不過,一個事實是,端側(cè)AI目前處于相當早期的階段,嘉楠科技的AI芯片現(xiàn)今的對手更多是傳統(tǒng)芯片。“以后等端側(cè)的應(yīng)用場景逐漸固定、算法和體系結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定時,AI芯片比拼的關(guān)鍵就在于更低的能耗和更高的計算效率了。”張楠賡預(yù)測。
2018年9月,嘉楠科技發(fā)布第一代芯片勘智K210,它屬于集成機器視覺與聽覺功能的系統(tǒng)級芯片(SoC),定位在AIoT兩個領(lǐng)域,主打高性價比、低能耗和卓越的本地化計算能力,主要用在AIoT市場,為小型智能家居、智慧教育行業(yè)的解決方案商提供更多選擇性。
芯片發(fā)布后,量產(chǎn)能力很關(guān)鍵。因為供應(yīng)鏈管控體系非常完整,從前后端、封裝測試到底層與晶圓廠的配合、工藝的改進與電路的設(shè)計甚至更深層次的東西,都有相應(yīng)的團隊負責,嘉楠科技在芯片量產(chǎn)上沒有遇到過問題。
“簡單來說就是,在公司內(nèi)嘉楠科技就能完成芯片設(shè)計的所有環(huán)節(jié),這也可以看出技術(shù)是我們的核心優(yōu)勢。”張楠賡總結(jié)。
創(chuàng)新
技術(shù)總是伴隨著創(chuàng)新。創(chuàng)新這個詞說起來簡單,但要貫穿下去不容易。張楠賡強調(diào),嘉楠科技整個公司所有事情都是圍繞創(chuàng)新。
張楠賡坦言,前幾年可能由于年輕“積累”比較少,他和團隊比較容易跳出條條框框,去用一些創(chuàng)新的方法解決問題,這么做風險會高,但也確實可以實現(xiàn)遠勝于競爭對手的設(shè)計,帶來更好的產(chǎn)品。
2016年,張楠賡和研發(fā)人員為了提高芯片的性能功耗比,嘗試了各種傳統(tǒng)方法,但都無解。張楠賡回憶:“可以說是走到一個拐點——工廠提供一套庫讓我們做芯片設(shè)計,庫的電壓是固定的,為了實現(xiàn)更低的功耗我們需要更低的電壓,但是庫里已經(jīng)無法提供了怎么辦?于是我們團隊自行完成所有流程。”
“創(chuàng)業(yè)的幾年,都是這么一步一步走下來的,每一件事都在突破原有的邊界。”張楠賡強調(diào),“最后的結(jié)果就是反過來,當我們做AI芯片時,再做其他以計算為核心的這種設(shè)計時,這些之前的付出就成為我們的技術(shù)壁壘,其他人難以追趕。”
現(xiàn)在擺在嘉楠科技面前的新機會是:整體計算架構(gòu)正在發(fā)生比較大的變化,摩爾定律在失效,失效以后需要創(chuàng)新計算架構(gòu),問題才能被解決,就像把AI算法用創(chuàng)新的架構(gòu)放到芯片里后,會獲得別人不敢相信的性能。為什么需要一臺電腦的事兒用這么一個芯片加一個電池就解決了?因為架構(gòu)不一樣。
但張楠賡也指出,這里面風險非常高,走不了別人走過的路,得自己開路,而且做這件事需要有足夠的資金與技術(shù)實力,“不過,這項變革是未來會持續(xù)二三十年的事,大家的起跑線從某種意義上來說是比較接近的。”
張楠賡同時指出,由于IC設(shè)計是一個計算密集型的行業(yè),傳統(tǒng)芯片企業(yè)在IT上非常弱,很多公司還是上個世紀八九十年代的機房結(jié)構(gòu)。而嘉楠科技算是第一批IC設(shè)計上云的企業(yè)。他認為,當公司需要更大計算資源時,其實并不需要自建一個機房,因為利用率不高,嘉楠科技現(xiàn)在用的是自動伸縮的云計算架構(gòu),這個框架在IC行業(yè)非常少見。
在商業(yè)模式上嘉楠科技也在突破創(chuàng)新。芯片是硬件行業(yè),張楠賡認為硬件行業(yè)為什么一直在資本市場得不到很高的估值,是因為硬件是一錘子買賣,賣了就賣了,后續(xù)就沒關(guān)系了,“它不像互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)可以持續(xù)從客戶那里得到收入。但我覺得在硬件或者芯片領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)就需要改變這個商業(yè)模式。”
張楠賡分析,芯片是計算平臺的基礎(chǔ),往上一層的軟件和算法屬于可持續(xù)服務(wù),再往上走,就是客戶,客戶可能有更多的需求,比如需要提供云服務(wù)的平臺、客流分析的設(shè)備、數(shù)據(jù)統(tǒng)計平臺等等,這些其實非常偏向于互聯(lián)網(wǎng)化,這么一整套做下來,就不再需要在銷售硬件上賺錢,而是圍繞客戶提供互聯(lián)網(wǎng)化的服務(wù)。
為了滿足客戶需求,嘉楠科技的服務(wù)方式比較多樣,比如在芯片和芯片相關(guān)的軟件算法等方面,主要是嘉楠科技為客戶提供服務(wù);在云服務(wù)方面,嘉楠科技會與AWS、阿里云等進行合作;到具體業(yè)務(wù),如怎么分析這些數(shù)據(jù),怎么跟客戶做決策建議,這是高度專業(yè)化的事,嘉楠科技參與的更少。嘉楠科技為客戶服務(wù)的理念是,發(fā)揮芯片和計算的優(yōu)勢,并把這部分整合好,最終交付給客戶的其實是一個基于AI芯片的服務(wù)生態(tài)。
“剛開始我們覺得賣芯片是很簡單的事情,后來發(fā)現(xiàn)AI芯片的軟件與算法很難。”張楠賡向《中國企業(yè)家》透露,“AI芯片是個全新的產(chǎn)品,沒有工程師會開發(fā)它,得我們自己來做。我們不但提供芯片,還提供軟件、算法與解決方案;后來我們發(fā)現(xiàn),這一套都有了,不如直接封裝成硬件模塊銷售,用起來更方便;再后來我們也做SaaS平臺,產(chǎn)品線更完整了。當然其中關(guān)鍵在于需要給客戶提供一個完整的解決方案。”
產(chǎn)品多元化,使得嘉楠科技的客戶也趨向多元化:有買芯片,比如很多開發(fā)者;有買硬件模塊的,比如門鎖廠要升級成人臉門鎖,需要有人臉識別的模塊;往下有系統(tǒng)經(jīng)銷商,比如軟通智慧,我們在合作過程中就需要提供完整的產(chǎn)品,由他們做智慧城市或者小區(qū)物業(yè);在開發(fā)者社區(qū),我們和百度AIG合作,主要做PaddlePaddle(飛槳,深度學習平臺),為他們專門定制硬件模組;也有一些客戶比如阿里也在用嘉楠科技的芯片勘智K210。
時代
中國是目前全球最大的芯片市場,每年進口芯片的金額達到千億美金級別。世界半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2018年中國和美洲已成全球半導(dǎo)體前兩大消費市場,規(guī)模占比分別為32%、22%。
張楠賡表示,現(xiàn)在國內(nèi)芯片大環(huán)境比較好,很多政策傾斜,包括國家的產(chǎn)業(yè)計劃等都在芯片行業(yè)上投入了很多,而且中國大陸地區(qū)是芯片消耗最大的一個市場,產(chǎn)能勢必圍繞市場而存在,芯片制造和工藝的中心正在逐漸轉(zhuǎn)向中國大陸地區(qū),這是非常明顯的趨勢。不過值得注意的是,大陸地區(qū)在芯片設(shè)計領(lǐng)域人才培養(yǎng)的投入有點缺位,現(xiàn)在的注意力更多放在制造上了。
“芯片設(shè)計人才方面,可以拿國內(nèi)與美國比一下。”張楠賡分析,“前者在人才數(shù)量、質(zhì)量和經(jīng)驗都明顯偏輕,后者經(jīng)驗豐富,但也面臨后繼無人的情形。按我的了解,集成電路、芯片設(shè)計在美國并不是特別吸引人才的行業(yè),往后發(fā)展,中國大陸地區(qū)一定是芯片設(shè)計、制造、使用的中心。未來5到10年,國內(nèi)集成電路人才會是世界上最好的一批人才。”
不過,機遇總有旁生挑戰(zhàn)。
張楠賡反映,在國家開始重視芯片行業(yè)以后,尤其在AI+芯片這一領(lǐng)域,太多資本涌入,人才成本被推高了非常多,這三年IC和AI類人才工資翻倍都不止,企業(yè)成本水漲船高,而且在這種情況下人心也會浮躁,影響公司穩(wěn)定性,所以嘉楠科技更多的是自己培養(yǎng)人才,“師傅帶著新人做產(chǎn)品”,公司給新人交學費學習。雖然時間線拉長,成本提高,但對團隊的穩(wěn)定性非常有利。
底層技術(shù)是張楠賡一直非常關(guān)心的。除了管理公司外,他平常的精力更偏向于產(chǎn)品。“從上學那會兒,我就認為自己是做產(chǎn)品的人,只是那時候沒有團隊,就我一個人負責從研發(fā)到供應(yīng)鏈、從硬件到軟件、設(shè)計與結(jié)構(gòu)的所有事情。現(xiàn)在團隊完善后,我還是要回到做產(chǎn)品。相應(yīng)的,技術(shù)追求上我更偏向于應(yīng)用化而不是極客路線。”
“本質(zhì)上,嘉楠科技是一家提供超級算力解決方案的公司,我們下一代芯片勘智K510預(yù)計會在今年年底發(fā)布,算力將大幅提升,應(yīng)用場景也會向智慧零售、智能駕駛等領(lǐng)域延伸。”張楠賡最后透露。
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