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与众不同的后摩之“芯”

撰文 / 牛跟尚

编辑 / 张 南 设计 / 琚 佳

宴会就要开始了。

自称“高启强”的强、喜欢吃馄饨、创业2年来也是一路“”狂飙”的吴强,就要离开属于后摩智能2个小时的上海鲁能JW万豪侯爵酒店3层贵爵厅。

时间是2023年5月10日下午16点30分左右。这是一个具有历史意义的时刻。

此刻,窗外是生生不息的黄埔江景,初夏的魔都,微风拂面,树木葱茏,百卉争妍,风情的大上海滩让人感觉世间格外美好。

这是一个温情的夏日,也是一个温情的发布,但注定是一个豪气的具有里程碑意义事件。这家用极致芯片实现万物智能的新创公司开启存算一体大算力芯片商用落地新阶段。

两个小时前,后摩智能发布了中国首款存算一体智驾芯片鸿途H30,最高物理算力256TOPS,典型功耗35W,基于SRAM存储介质,采用数字存算一体架构,采用12nm工艺制程,在Int8数据精度条件下其AI核心IPU能效比高达15Tops/W,是传统架构芯片7 倍以上。

将于6月开始给Alpha客户送测的这一颠覆性的芯片已成功运行常用的经典CV网络和多种自动驾驶网络,包括BEV网络模型以及广泛应用于高阶辅助驾驶领域的Pointpillar网络模型。

后摩智能作为中国新兴科技企业,向外界展示的不仅仅是芯片,还有面向智能驾驶场景打造专用IPU(处理器架构)——天枢架构,其采用多核、多硬件线程的方式扩展算力,AI计算可以在核内完成端到端处理,保证通用性。

更有,同步推出基于鸿途H30芯片打造的智能驾驶硬件平台——力驭:CPU算力达200Kdmips,AI算力达256Tops,支持多传感器输入;功耗为85W,可采用更加灵活的散热方式,实现更低成本的便捷部署。

需要说明的是,天枢架构是后摩智能自主研发的第一代IPU(处理器架构),第二代天璇架构已经在研发中,将采用Mesh互联结构,可根据应用场景的不同配置计算单元的数量,第三代天玑架构已经开始规划。

商业化层面,以鸿途H30打造的智能驾驶解决方案已经在新石器的无人小车上完成部署。第二代产品鸿途H50将于2024年推出支持客户2025年量产车型。

正如连续8年产销名列世界第一并已成为全球引领者的中国电动汽车采取的纯电、插电、氢电等多元技术路线一样,采用多种技术路径实现芯片国产化布局,将有利于解决汽车芯片供应链中存在的同质化竞争问题,助力提升产业链的韧性和供应链的安全性。

行业专家认为,以后摩智能为代表的存算一体作为一种创新技术,对工艺制程依赖度低,具有极高的竞争力,为智能驾驶芯片提供了更具前瞻性的技术路径选择。

后摩时代

2023年1-4月,中国新能源汽车产销累计229.1万辆和222.2万辆,同比均增长42%,市场占有率达到27%。

中国汽车工业协会认为,当前国内汽车市场需求动力仍然偏弱,有效需求尚未完全释放,这是因为由于3月以 来的非理性促销潮造成消费者持币观望。

2023年新春伊始的汽车大降价,从特斯拉到华为问界、小鹏、埃安、比亚迪等新能源车企,再到东风本田、东风雪铁龙发起的燃油车大降价,意味着汽车产业进入春秋乱战、军阀混战的阵痛期。

汽车下游遭遇的寒流正传导到上游,无论是各路车企还是形形色色的芯片企业,都突然感到来自市场的寒气。

静观4月27日胜利闭幕的2023上海车展,智能化虽是本届上海车展的亮点和焦点,但车展期间乃至前后都传递一个清晰的信号:以往那种炫耀算力、激光雷达颗数的现象少了,新老车企正转向更为实用、更加务实、更具性价比、更兼具多方考虑的智能化产品或解决方案。

不止于成本,由于经济、技术、物理等因素的影响,1975年被摩尔修改为“在未来10年内集成电路上的晶体管每两年翻一番的”摩尔定律,一再被宣告到极限。

近年来,芯片上每平方英寸晶体管密度呈指数级增长的速度已经有所放缓,晶体管体积已经小到不能再小,一些专家指出晶体管技术的物理极限应该会在2020年代的某个时候达到。

这正如摩尔生前表示他的定律“不能永远持续下去”——“没有一种物理量会永远以指数化的形式发展。而你们的任务,就是延缓那一天的到来。”

为推动摩尔定律在未来继续前进及可能的后摩尔时代或泛摩尔时代的到来,Intel、台积电等公司和科研机构积极研究如芯片异质集成、Chiplet(芯粒/小芯片)异构异质集成等前沿技术。

特别是创立于2020年11月的后摩智能,潜心研发了大算力智驾存算一体芯片鸿途H30,正突围集成电路性能提升的三大拦路虎——内存墙、功耗墙以及极为敏感又异常博弈的先进制程受限,并将突破集成电路发展瓶颈,为中国智能汽车发展提供新的增长驱动力。

从中国汽车界当前降本增效的角度来看摩尔定律,随着多核、异构、存算一体技术的发展,芯片集成度正不断创新高。

中国最大汽车之都——上海早已意识到集成电路产业发展应摆脱现有模式的路径依赖,正从底层技术做起开始应变,致力于“超越摩尔”技术的创新、研发和产业化。

一个悄然发生的行动是,由上海牵头制定的中国集成电路技术路线图也没有照搬西方流行的摩尔定律模式,而是在降低成本、系统小型化、提升效率等方面下功夫。

由此,后摩智能的诞生和鸿途H30芯片的发布,恰逢其时。

不可替代的价值

位于上海市张江嘉定纳贤路799号的科荣大楼1号楼B单元4层,是后摩智能在上海浦东新区两大办公区之一、全国四地五大公区之一,年轻的硅工们正在“弯道超车”,他们的脸上洋溢自豪的神情,“用两年时间做到了业界没有人做到过的事情”。

“从概念上讲,存算一体就是在存储单位内部完成部分或者是全部的计算,它是解决芯片性能瓶颈,提高能效比的一个有效的技术手段。”

自称做芯片设计十几年但是还是搞不定PPT的工程师——后摩智能联合创始人、芯片研发副总裁陈亮打比方,如果说存算一体技术是一艘航空母舰,后摩智能的这种突破,相当于让一艘滑跃起飞的常规动力航空母舰升级成为一艘电磁弹射起飞的核动力航空母舰。

和某国际巨头芯片对比,后摩智能采用相对落后一代的成熟工艺,鸿途H30在完全相同的测试条件下,功耗减少了50%以上,性能却有两倍以上的提升。这一芯片做到“马儿跑的快还少吃很多的草”。

存算一体技术是对开发者无侵入式的底层架构创新,从编程角度来看,用户感知不到任何底层硬件的影响。谈及美好的用户体验,陈亮比喻,“就像你家以前有一台1.0升排量的小汽车,突然换成了一辆3.0升排量的豪华车,你的驾驶习惯不会有任何改变,但是你的驾驶体验和车的性能却就有了本质提升。”

不出差加班常带两娃开六座奶爸车穿梭在各大培训机构的信晓旭是后摩智能联合创始人、产品副总裁。

在这位有15年以上计算芯片产品、市场和销售经验的奶爸眼中,工作和生活是相通的,做芯片也是奶爸的心态,望子成龙、望女成凤。

当出租车司机得知他是做芯片时投来敬仰的眼神时,当儿子在家听了他在5月10日发布会的模拟演讲后突然说自己将来也要干芯片时,信晓旭油然而生一种使命感和自豪感。

在公司内部,信晓旭经常会打这样一个比喻:鸿途H30就是全体后摩全体员工一起养育的孩子,要用培养自己孩子的心态来打造产品,把产品推向客户的时候,希望它是有竞争力的,是受客户欢迎的,能为客户带来价值。

把产品当孩子希望“人见人爱,花见花开”的信晓旭动情地说,鸿途H30芯片是后摩这群奶爸养育的第一个娃,它是业界当下基于存算一体架构算力最强的AI芯片,具有颠覆性性,“颠覆性就是说要有数倍效率和效果的提升,提升两位数的百分比能叫颠覆吗?”

创业2年6个月的后摩智能创始人、CEO吴强表示,鸿途H30的发布有着不可替代的价值。

首先,许多机构都预测2023年将是存算一体大规模商业落地的元年,鸿途H30作为国内首款存算一体大算力芯片,也是国内首款存算一体量产的智能驾驶芯片。它的发布就标志着这个商业化元年的开启。

其次,汽车电动化和智能化是国家的重点发展方向,行业客户急需更多的优质国产芯片选择。鸿途H30因为使用了新的技术路线,是互补的技术路线。它的发布标志着客户们又多了一个差异化的优质的国产芯片选择。

第三,在今天的国际大环境下,如何能用不依赖于先进工艺,依然能做出大算力的高精尖的芯片,是国产芯片自主可控重要的探索和发展方向。鸿途H30因为使用了一个新的后摩尔时代的技术,本身有着对先进工艺依赖弱的特点。它的发布标志着中国芯片朝完全国产自主又向前前进了一步。

打破混沌的格局

硅谷的创业故事一般桥段多是从车库或者大学宿舍里碰撞产生伟大的想法。

2020年9月前,吴强产生创业想法,是在沙县小吃,看起来就是高大上的地方。

不幸的是,时值大疫暴发之年的下半场,这也导致吴强的创业主要在大疫三年中。那时,还没有一年后突发的另一只黑天鹅——芯片危机——芯片荒。

如今,先进的芯片采用微小的三维晶体管结构,每个晶体管都比冠状病毒,尺寸只有几纳米。

然而,就是在沙县小吃,吴强和几个小伙伴们一边吃着热气腾腾的馄饨,一边滔滔不绝、思绪如飞讨论着干什么?

芯片!做不跟随巨头的芯片!做另起炉灶的从底层做起的存算一体芯片

“这两年来很多事情发生了变化,疫情没了,头发变少了,员工变多了,地方变大了,但是我们想做一个更好的AI芯片,极致效率的AI芯片的初心没变!”

回顾两年多的创业历程,从当年几个人在沙县小吃的慷慨激昂,到今天一路风雨终见彩虹,被称为“强哥”的吴强心中涌现酸甜苦辣,“公司到现在的夜宵一直有一个品类就是馄饨,就是纪念一下我们创业初心诞生的地方。”

阳氢集团董事长,原上汽集团副总裁、总工程师程惊雷听“强哥”讲后摩食堂里永远有一份东西叫馄饨后深有感触地说:“我希望这个东西能一直坚持下去,因为馄饨与混沌在上海话里是不分的。在过去摸索的过程,汽车的智能化实现的路径还处于非常混沌未开的状态,过去所有的芯片解决方案还在摸索过程中来看,都还没有形成最终的终局。”

这位从上汽集团高层退而不休的汽车老兵仍奋战在汽车科技前沿,正在搞氢能创业:“我非常愿意尽我所能在中国汽车产业未来突破的各个点上有所突破,后摩两个字不仅仅是后摩尔时代,更多的是对我们未来汽车芯片和人工智能未来存算一体解决方案的一个不断地持续的摸索。希望能够打破混沌初开的格局,让天地为之而震撼。”

存算一体专家、清华大学教授刘勇攀介绍,存算的技术在学术界大概有10年以上的发展。计算机界经典的架构是“冯·诺依曼”架构,这是典型的计算和存储分离的结构;万物智能时代,要把能效不断提升,计算机虽然很强大,但是背后的功耗非常大。

现在存算向谁学习?这位国内在ICC上发表存算一体论文最多的学者回答:向我们的大脑学习,很难分清哪部分做计算哪部分做存储,是存算一体化的结构。我们大脑处理事情就非常高效,从这个意义上说,存算一体恰恰是把底层硬件进行了重构,去实现更高能效的智能计算的技术路线。

这几年中国的集成电路的学术研究方向也取得了很多进步,2023年的ICC上,大陆的芯片论文达到了世界第一,同时在存算方面的论文非常多。

作为长江学者的刘勇攀希望通过后摩把技术应用到产业,更加推动国家在这些方面技术的发展和服务于社会。

毋庸讳言,国际和中国芯片巨头将转回过头来推出类似存算一体产品。

汽车商业评论认为,后摩尔时代即将风起,风靡大半个世纪的基于“冯·诺依曼”架构、摩尔定律的集成电路发展路径正遭遇物理和成本两大瓶颈和多重挑战,已经无法满足新汽车时代对算力、存力的更高需求,更无法满足中国智能电动汽车进入卷时代的诸多需求。

从现实和趋势看,后摩智能的存算一体技术路线是未来发展趋势之一,其研发并将量产的鸿途H30以及后续产品鸿途H50,并非过渡或权宜之计,而是中国芯片的突围路径之一。

小小芯片50多年的风云跌宕发展历史,注定中国芯片要缩小并赶超世界领先水平需要相当长的补课和狂奔。

喜欢跑马拉松的吴强已明确后摩智能的愿景:坚持以底层价值创新,底层技术创新,为客户创造价值,助力人工智能的普惠普及,逐步发展成为一家受世界尊重的中国智能芯片公司。”

这个坚信长期主义的创业团队,希望用两年左右时间把技术和产品做的更加扎实,在乘用车和商用车智驾领域深耕深挖,用人无我有的差异化的产品去赋能客户,解决客户痛点,在成就客户的同时实现智驾芯片大规模的商用,最终实现后摩智能成长为在这个领域的国内头部企业。

尔后,他们希望把创新的技术和高效率的芯片延展到其他的有类似场景的需求中,比如人形机器人、服务机器人,以及对算力和能效有更高要求的场景,比如GPT大模型、云端推理等。

在更长的时间维度,吴强希望能够做出万物智能时代的一个极效计算平台,并且成长为在智驾和智能芯片领域的国际头部企业。

显然,创立30个月后摩智能已迈出了坚实的第一步,虽然非常年轻、会跌倒,然后会依然再站起来继续前行。

这些心存一点点小火苗的新芯片人一直在拷问自己一个问题:你们是希望直接加入一个成熟的、伟大的、受人尊敬的公司,还是希望和我们这样年轻的公司一起成长,一起塑造一个伟大的、受人尊敬的后摩智能,进而成就一个更好的受人尊敬的自己呢?

答案已经知晓,并将继续揭晓。

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