視覺芯片、高算力芯片、量子芯片……從“芯”痛不已,到“芯”動不已,記者在剛剛落幕的世界人工智能大會上注意到,芯片行業正在持續迸發出創新熱情。越是有擠壓,越是要展現生命力,已經成為這個行業的共識。
硬科技需要硬突破
成立近三年的上海天數智芯半導體有限公司自主研發了云端7納米芯片BI和產品卡,實現了國產高性能GPGPU歷史上“從0到1”的突破,即將進入批量生產;寒武紀的思元290智能訓練芯片,通過采用7納米先進制程,集成了460億個晶體管,可全面支持AI訓練、推理或混合型人工智能計算加速任務。
在業內,CPU、GPU向來被視作芯片行業“皇冠上的明珠”,長期被國外企業牢牢把控。比如,當代科學計算和人工智能算力基礎硬件GPGPU芯片,就長期被美國英偉達公司等壟斷。今年國內芯片項目主打GPGPU的公司就有四五家,多數都在近兩年獲得巨額融資并積聚一批行業優秀人才,具備了挑戰國際巨頭的雛形。

(天數智芯展示的芯片產品)
中國的芯片產業,正煥發出前所未有的青春。“我們必須有信心,我們也應該有信心,通過一兩代人的不懈努力一定能夠改變被動的局面。”上海交通大學計算機科學與工程系教授梁曉峣如是說。
大會上,肇觀電子人工智能計算機視覺芯片集中亮相,系列芯片可廣泛應用于安防、門禁、家用攝像、3D視覺、車載等領域。其中,NE-D163A應用于人臉識別領域,憑借著低功耗高性能的強悍硬件平臺,以及超高精度的幾何計算能力,配合自研的質控多模態融合活檢算法,于今年4月20日通過最新BCTC國家金融支付增強級安全標準;還有在-40°C到105°C的環境下多次迭代進行1000小時以上的測試,并且以人為加速老化的方式測試芯片,NE-V163A都能夠保持正常工作,這可以確保芯片落地到產品以后,使用過程中的可靠性和壽命。

(肇觀電子展示的芯片產品)
打破一個個“瓶頸”
中國的IC(集成電路)設計產業發展迅速,但是EDA(電子設計自動化)公司數目始終徘徊在個位數,而在高端EDA領域一直以來國內公司只能依靠國外的產品和技術,這讓國內相關產業的技術進步甚至企業發展都受到了很大限制,不過這一切在2021年的夏天或許已經發生了改變。
芯啟源帶著剛剛量產的MimicPro實物產品亮相世界人工智能大會。就在幾天前,芯啟源首批八臺全國產化高端EDA產品MimicPro剛剛交付國內知名半導體企業。MimicPro可以部署在企業開發環境中,也可以通過云端部署,其架構旨在滿足人工智能、汽車、通信、處理器、視覺和即將到來的更多應用場景中對下一代SoC(系統級)芯片的開發需求。

記者注意到,芯啟源MimicPro項目從2018年1月開始立項,1000多個日夜,來自美國硅谷、中國上海和江蘇南京的芯啟源軟硬件研發團隊緊密配合,發揮全球化資源配置優勢,而在更短的時間周期內,團隊就在上海完成了項目的全部調測和評估,在合同期內成功交付首批產品。
芯啟源的MimicPro產品是目前國內領先的原型驗證和仿真系統。芯啟源CTO、MimicPro項目研發負責人Mike Shei表示,Mimicpro與國際上其他原型驗證和仿真系統最大的區別就是將所有硬件、固件和軟件集成在一起,這讓研發團隊投入了大量的精力,但時間總是給予專注的人以回報,正式量產意味著整個研發團隊的成功,而目前研發團隊已經投入到下一代升級產品的研發當中,將不斷提供更大的系統,以適應用戶更多的設計需求。
“我們是世界唯二,中國唯一。”芯啟源創始人、董事長兼CEO盧笙自豪地表示,MimicPro量產對于芯啟源來說是非常重要的研發節點和企業發展節點,希望通過國產化讓更多的用戶提高效率。芯啟源在高端EDA領域也將不斷探索,加快更新換代。
打破瓶頸,也是打開想象、開辟新賽道。在7月8日舉行的量子計算與光子芯片論壇上,圖靈量子創始人金賢敏表示,在布局光量子計算芯片以及光量子計算機的戰略決策上,最早可以回溯到7年前他從牛津大學回到國內,堅定不移地把研究方向放在光量子計算這一前沿領域,所幸這些年的堅持終于贏得了業界的廣泛認可,“我們選對了方向。”
“我的博士和博士后導師都是學界‘大咖’,從他們身上我學到很多,其中非常重要的一點就是科學上要志存高遠。構思設計研究課題要么是想法很巧妙,做某種范疇內的人類第一次;要么就是做到技術上的極致,極致到足以推動新的科學探索。”金賢敏說,這種長期近乎苛刻的要求和訓練,讓他一直把目光鎖定在量子科技應用的最前沿,新成立的圖靈量子公司將致力于光量子計算技術芯片化和集成化研究。通過飛秒激光直寫技術和CMOS兼容工藝,制備出可集成大規模光子線路的光量子芯片,構建尺度和復雜度上都達到全新水平的光量子系統,推動新物理的探索和大規模光量子計算機的研制。
記者了解到,金賢敏教授帶領的科研團隊,大多是出自上海交通大學物理與天文學院的博士生,因為曾經長期在實驗室泡在一起,金賢敏對他們的學術路徑、特長乃至為人處世的秉性都了如指掌。“這些年我們沒有追逐熱點換過方向,就是咬定青山不放松,簡單相信,傻傻堅持,要求他們把光做到極致。沒想到現在光量子成為熱點,只能說我們是幸運的。”金賢敏說。
前途始終光明
在這次世界人工智能大會上,華為的展臺極為醒目,越來越多的觀眾聚集,都想看看這家歷經打壓的公司,有著怎樣的創新精神,又拿出了哪些令人驚艷的新技術和新產品。

(華為在世界人工智能大會的展臺)
4塊200tops算力的海思昇騰芯片,組成最高算力800tops的汽車自動駕駛中央處理器,是此次華為帶來的重磅產品。單論算力性能,它已經超過特斯拉自研的自動駕駛芯片FSD。
除此之外,華為還展現了一個“華為云盤古超大規模預訓練模型”。華為云盤古大模型旨在建立一套通用、易用的人工智能開發工作流,以賦能更多行業和開發者,實現人工智能工業化開發。通過與行業知識結合,模型能快速實現不同場景的適配,加速AI行業應用,讓AI開發由作坊式轉變為工業化開發的新模式。華為云盤古系列大模型包括中文語言、視覺大模型和多模態大模型、科學計算大模型。未來,華為云盤古大模型將上線華為云AI資產共享社區(AI Gallery),提供多種使用方式,降低人工智能的使用門檻,服務更廣大的開發者群體。

(華為盤古大模型被評選為世界人工智能大會的“鎮館之寶”)
未來在某一個新的領域,相信也可以開辟出一條全新賽道,比如量子領域。騰訊杰出科學家、騰訊量子實驗室負責人張勝譽表示,量子計算將會是改變整個人類認識自然的方式,在網絡安全、科學計算、金融預測、物流規劃、人工智能、新藥研發、材料設計、能源管理等領域都有巨大的潛在應用前景。
中國科學院上海光學精密機械研究所副所長張龍認為,目前世界各國均未在光子芯片領域形成絕對優勢,全球光子芯片現階段研發處于同一起跑線,具備換道超車的重大戰略機遇,關鍵核心技術是國之重器,中國需要在尚未完全成熟的光子芯片領域占據先機。
“圖靈量子將會陸續推出商用三維光量子計算芯片和商用超快可編程光量子計算芯片,并以推出通用光量子計算機為長期研發目標。”金賢敏表示,“我們希望能夠用量子計算為這個世界解決特殊的難題,并且能夠展示它的優越性,相信在不久的將來一定會發生。”
對比世界水平,我國整個芯片行業還處在初級階段,隨著時代變化,留給行業發展的窗口期也并不長,行業企業以及相關科研人員仍需“板凳甘做十年冷”,以開放的心態、進取的精神,面對未知的挑戰。
新聞來源:經濟日報