此芯科技:为数字时代输送绿色高效算力

 

来源 | 云九资本

 

《创新致善》是云九资本推出的首档Podcast。云九资本一直以来致力于支持杰出创新者和颠覆性技术;在这里,我们会邀请来自各行业的创新者,了解他们如何通过商业模式或技术创新,为生态、社会和个体生命创造积极价值,推动社会和生态问题的解决。

本期节目的嘉宾是此芯科技的创始人兼CEO孙文剑。此芯科技是一家致力于研发高性能ARM CPU的创业公司。创始人孙文剑自毕业后就投身半导体行业,见证了行业近二十年的技术更迭和市场起落。他所带领的此芯团队汇集了国内一流的研发人才,公司成立仅半年,便接连完成三轮天使期融资。

相比于x86产品以提供高性能为首要目标,ARM架构芯片则是为大幅度提升能效比而生。据统计,2021年,国内数据中心机架产生的耗电量占到全社会用电量的2.6%,碳排放占到全国的1.14%左右。预测到2025年,国内数据中心机架规模还将较2021年增长40%,能源消耗总量较2021年增加62%,约占全社会用电量4%,碳排放占全国的比重接近2%。如果能在算力这一端寻求更加低能耗的解决方案,将对实现全社会的碳减排目标起到重要帮助。

据此芯科技的测算,同样的性能输出,此芯现有芯片产品需要的能耗仅是x86架构产品的60%。以笔记本电脑为例,假设一个用户每天用电脑8小时,使用此芯芯片一年能够降低碳排放约10kg。另一方面,随着能耗要求的降低,搭载ARM芯片的系统价格也能进一步降低,将会有更多物美价廉的计算设备进入市场,提高企业和个人在数字经济时代的竞争力。“这也是我们看到这一巨大的前景,带来对客户、对消费者、对社会的贡献。”

 

 

Shimer:

欢迎大家来到新一期《创新致善》播客,我是本期的主持人纾雯Shimer。在这个节目中,我们邀请来自各行业的创新者,了解他们如何通过商业模式或技术创新,为环境、社会和个体生命创造积极价值,推动社会和生态问题的解决。今天和我们对话的是通用智能芯片公司此芯科技的创始人孙文剑。

 

欢迎文剑,能给我们简单介绍下你自己吗?

孙文剑:

谢谢邀请,很高兴能参加本次播客。毕业后,我就加入了半导体行业,从事了ARM SoC设计相关的工作;在06年我加入了AMD,从事x86芯片设计的工作,经历了AMD十几年来技术和业务的发展,起起伏伏,看到x86驱动了底层的算力基础,在整个社会中扮演了重要的角色。直到2020年底,苹果推出了基于ARM架构的M1芯片,它的能效比非常高,这震动了整个CPU行业。由此,我们就产生了一些创业的想法,终于在2021年十月份成立了此芯科技。我们的团队快速发展,从刚开始十一月份的几个人,发展到今天接近140人,成为ARM CPU赛道上的领军初创企业。

Shimer:

您在这一领域时间非常长,同时做过x86和ARM架构的产品。您能给我们简单梳理一下,这两个不同的架构,一个是复杂指令集,一个是精简指令集的计算机,它们在底层逻辑上有何区别? 

 

孙文剑:

x86的历史比较长,它是复杂指令集,擅长的领域是高性能这一块,x86从架构和指令集设计本身就是往高性能去发展。以ARM为代表的精简指令集的架构,指令集的数量本身足够精简,长度不会特别长,所以衍生出来的CPU设计有很高的能效比。但两者其实也在融合:在精简指令集这一块,为了把算力提高,引进了一些新的指令集,让性能比以前有了显著提升。所以我们也能看到ARM架构这两三年的发展特别快,就是因为它吸收了一些先进的指令集,设计本身也更加复杂化,性能进一步提升,能够用在个人电脑、服务器等其他终端设备上,这也是两种指令集的差异和融合趋势。

当今无论是个人,企业还是社会,都希望有高能效比的计算机,采用ARM CPU的设备能耗更低,SoC相对于分散模组也更节省物料,更加轻便,这些都是我们可以直观感受到的。凭借这些优势,未来十年ARM会是我们周边,包括端、边、云相关算力设备的统一的CPU架构。

换句话说,我们的个人电脑,将来的VR、AR设备,包括汽车,这都是端侧的设备,边缘侧有边缘服务器,数据中心端有数据中心的服务器,在这些不同的应用场景,我们认为ARM会一统江湖,会在这三大领域上扮演重要角色,这也是我们看到这一巨大的前景,带来对客户、对消费者、对社会的贡献。

Shimer:

在设计上,此芯把不同的计算模块整合到一个芯片上,这样有什么优势?

 

孙文剑:

对于SoC本身,芯片里不仅仅包括了CPU模块,还包括了GPU模块,VIDEO模块,人工智能模块,AUDIO的模块,这些林林总总的模块集成在一起,相互协同运算,就能给客户带来进一步的体验。对客户来讲,就不需要分开买这么多芯片放在一起,配置在电脑或者车上,SoC的意思是System on Chip,代表了把整个系统放到一个芯片上,就可以节省物料和资源,这是一个贡献和优势。而我们此芯做的设计,不仅仅是简单地把几个模块组装在一起,而是充分发挥各个模块的专长,达到最理想的能效比。我们的目标是多个功能模块协同发展,以最高能效比的方式进行运算。

Shimer:

如果使用此芯的芯片,对比市面上其他芯片,到底能够降低多少能耗?你们有做过计算吗?

 

孙文剑:

利用我们目前的设计模型做出的芯片,我们的研发团队也进行了一定的估算。同样的性能输出,此芯芯片需要的能耗是x86架构的60%。以笔记本电脑为例,如果一个用户每天用电脑8小时,根据用电量和碳排放的关系进行估算,一年下来,用我们的芯片能减少二氧化碳排放大约10KG,这还是我们前两代芯片。在芯片设计中,我们把提高能效比作为我们非常重要的标准。我们希望在后续产品设计中能进一步提升能效,如果能够达到这个目标,可以更好地资源节约,以及客户体验感都会进一步提高。

CPU本身是一种使用场景非常多的芯片。我们设计时也把通用性作为一个非常重要的产品设计理念,希望我们的产品能够在不同的应用场景下落地,其中包括台式机,嵌入式系统等,这也会体现我们对环境的贡献能够进一步加强。举一个简单例子,就是我们要设计一款芯片,这款芯片能跑Android操作系统,能跑Linux操作系统,也能跑Windows操作系统,对于使用者和开发者来说,是更加方便,后期投入也更小的,所以我们想要在通用性上面下功夫,让我们的一块芯片能在多种场景中都能发挥作用。

Shimer:

你从技术性人才转型成管理者,你个人最大的感受是什么?

孙文剑:

最大的感受是,要去拥抱很多变化。在原来只做技术的时候,其实是知道半年后或一年后产品会发展成什么样,虽然在过程中也会出现问题,但这些问题是完全在控制范围内的。但在做企业的时候,有对内的团队管理,也有对外业务、融资、政策和生态变化。很多事情不在完全的控制范围内。所以要积极拥抱这种变化,不能假定所有事情都按照计划进行,要敢于面对各种各样的变化,我们聚集在一起,这些潜力和能力让我们能够去面对和解决各种不确定因素带来的变化。

Shimer:

越来越多的年轻人愿意出来创业,您个人会给他们什么样的建议?

孙文剑:

我觉得还是胆子要大,要有明确的愿景,朝着愿景坚定地向前走。在这个过程中可能遇到各种问题,但只要向着愿景砥砺前行,总会有你意想不到的收获。

Shimer:

好的,感谢文剑今天做客《创新致善》系列播客。让我们能够了解到一些核心和底层科技能够为环境、社会发展所起到的作用。也感谢大家的收听,我们下期再见!