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深度｜21世紀經濟報道 · 鯤云科技研發數據流AI芯片，助力多場景數字化改造升級

作者：鯤云科技

發布時間：2022-11-21 11:51:01

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人生是場長跑，制勝的關鍵不是瞬間的爆發力，而是整場比賽的平均速度。AI（人工智能）芯片同理，考驗一款AI芯片的優良不僅僅是峰值算力，還有長時間工作下的實測性能。

隨著AI日益成熟，數字化正深入各個領域。AI產業鏈包括三層，其中最底層也是最基礎的就是以芯片等硬件為AI提供數據及算力支撐的基礎層。

鯤云科技便是國內諸多AI芯片設計廠商中一顆冉冉升起的新星，自成立之初專注AI芯片的研發設計。鯤云科技以數據流技術為核心，提供高性能、低延時、高算力性價比的下一代人工智能計算平臺。

6月，鯤云科技憑借CAISA芯片，獲得了中國智能科技技術最高獎——吳文俊人工智能專項獎芯片項目一等獎。

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鯤云科技聯合創始人兼首席技術官蔡權雄在接受南方財經全媒體記者采訪時表示，隨著摩爾定律逼近物理極限，單純依靠制程提高芯片性能愈發困難，鯤云的核心技術是采用定制的數據流架構，該架構可以不依賴指令集加速人工智能計算。鯤云科技可基于現有的成熟制程，通過架構創新，提高芯片的使用率，從而大幅降低用戶使用人工智能的成本。

另辟蹊徑自主研發底層架構

在2015年牛昕宇參加學術論壇后，臺下一位天使投資人對其發出創業邀請。彼時他師從數據流架構的開創鼻祖陸永青院士，是英國帝國理工學院的全獎博士和實驗室負責人。

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那年第一代AI芯片開始爆發，傳統芯片廠商、算法公司、互聯網巨頭魚貫而入。牛昕宇開始有點猶豫，但在恩師的支持下，2016年他毅然回國創立了鯤云科技。后來，牛昕宇又向師兄蔡權雄拋出橄欖枝，邀請他出任鯤云科技CTO，并從帝國理工學院挖掘了一批創業伙伴。

蔡權雄表示，創業初期最大難點是對AI芯片市場需求的判斷，這將其決定技術路線的迭代方向；這才有前期產品一邊同客戶推廣，一邊觀察市場需求反復打磨的經歷。

“做AI芯片有兩個方向。一個是基于傳統的指令集架構，這條路相對容易，但是在芯片利用率上很難拉開差距。例如國外的AI芯片在算力和制程每一個指標都非常領先，加上國外專利的壟斷性，在這種情況下，我們在這條路上想要突出重圍，是非常難的。”牛昕宇表示。

鯤云科技基于30余年的技術基礎，瞄準數據流架構獨立研發。早在求學期間，牛昕宇就已經將數據流底層技術作為主要的研發方向，并致力于推進數據流架構和各個特定應用領域的融合，比如金融、機器學習、物理仿真等。

經過三年打磨，2020年鯤云發布全球首款數據流AI芯片CAISA，搭載了四個CAISA3.0引擎，峰值性能可達10.9TOPs，經第三方檢測，該芯片可實現最高95.4%的芯片利用率，并已實現量產。

與X86架構、ARM架構等指令集架構不同，數據流架構的顯著特點就是依托數據流的流動次序控制計算執行次序，而非指令執行次序，使用粗粒度表示來提高數據的并行度，并允許編譯器同時調度多個順序循環和功能，以實現更高的吞吐量和更低的延遲。

數據流架構的意義在于突破了傳統芯片架構對芯片利用率的束縛，最大化發揮芯片的峰值性能，蔡權雄表示，“我們的紙面標稱性能可能不及同類競品，但是我們實際使用效率或實際算力比肩同類競品，價格上還有一定的優勢。”

對于定制類架構，市面上有聲音認為通用性不足，牛昕宇表示，這恰恰是數據流能解決的問題，CAISA定制數據流架構是一個針對深度學習領域的通用架構，CAISA架構底層算子可配置支持不同計算方式，支持不同算子組合和拓展，不同框架和開發方式可通過端到端的編譯器RainBuilder來支持實現。

多場景落地實現商用

目前，鯤云研發的CAISA芯片及加速卡產品等已在多個領域實現商用。鯤云科技為智慧安監、智慧油田、智慧化工等領域提供包括邊緣計算的整體解決方案。

所謂邊緣計算有一個著名“章魚論”。章魚捕獵靈巧迅速，腕足之間配合嫻熟，這是因為章魚神經元只有40%在腦部，剩下60%分布在章魚的八條觸角上，以觸角替代大腦思考，就近解決問題和快速反應，章魚這種信息處理方式就相當于“邊緣計算”。

隨著技術的發展，人們越來越需要在“腕足”的邊緣，實現計算和決策。“在這些場景中，‘降本增效’是核心需求”，蔡權雄表示。

例如在化工場景中，傳統的安防監控系統已經比較成熟，攝像頭監控系統基本部署完成，但視頻結構化利用率較低，單純依靠人工巡檢不現實。

據介紹，鯤云科技采用邊緣計算，對現場接入的百余路視頻進行視頻處理，實現全廠區24小時實時監控，及時發現火情、安全防護著裝違規、作業場所違規操作等風險事件并報警，幫助安全管理中心及時做出反應。憑借CAISA芯片的高算力性價比，智慧安監在提升感知效率的同時，也能降低用戶的使用成本，現已在國內超1000個項目中使用。

蔡權雄表示，許多邊緣端場景還存在“碎片化”需求，因此廠商除了考慮提升芯片利用率，做到更高算力性價比之外，還需要思考如何提升通用性、軟件易用性等。

除此之外，為面向高性能AI推理市場，鯤云推出星空加速卡X3，現已與多個龍頭企業完成產品適配，落地在邊緣端。

蔡權雄表示，數據平臺更注重構建先進的AI算力基礎設施，一方面，算力基礎設施更新換代會降低數據的傳輸成本，導致更多的數據被收集，產生更大的算力需求；另一方面，算力密度越來越高，系統性能越來越強，部署成本越來越可控。

在他看來，邊緣和云會有共存的關系，邊緣側主要進行實時處理，數據匯集后進行更深入的分析，二者都在快速增長中，且都有廣闊的市場前景。

在首款數據流AI芯片實現量產并大規模商用后，鯤云科技并未停下腳步。據蔡權雄透露，明年鯤云科技將會推出第二代CAISA芯片，采用先進制程，采用CAISA 4.0架構，最大特點是實現單芯片上解決所有AI的相關運算。
本文轉載自：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjI3Njc0NTk4MQ==&mid=2650249561&idx=6&sn=a04d11144fc9d344e3cbbe071e7507c3&chksm=b788accb80ff25dd3462f56f9e039e2998d2192a761090a155c38c7499c1b49e6ffff62cefbb&scene=27