陳云霽：智能爆發(fā)時(shí)代為AI裝上中國芯

白竟楠

在很多人眼中，他是一個(gè)總是“彎道超車”的天才，但他卻認(rèn)為自己并不是一個(gè)學(xué)霸，相反絕大多數(shù)時(shí)候都是一個(gè)“學(xué)渣”。

作為國際首個(gè)深度學(xué)習(xí)處理器一寒武紀(jì)芯片的研發(fā)者之一陳云霽，無論是在學(xué)習(xí)還是工作道路上，被一直認(rèn)為是“腳踩油門”：14歲進(jìn)入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班學(xué)習(xí)，24歲獲得博士學(xué)位，25歲成為8核龍芯3號(hào)主架構(gòu)師，29歲晉升為研究員，33歲榮獲中國青年科技獎(jiǎng)和中科院青年科學(xué)家獎(jiǎng)……

1983年，陳云霽出生于江西南昌，成長在知識(shí)分子家庭的陳云霽打小就對(duì)成為一名科研工作者充滿了向往。父母很重視培養(yǎng)他的好奇心以及獲取知識(shí)的能力，而不是簡(jiǎn)單地灌輸知識(shí)。在父母的引導(dǎo)下，陳云霽7歲的時(shí)候，他就明確了考入少年班，做一個(gè)科學(xué)家的志向。

陳云霽小學(xué)三年級(jí)把全部小學(xué)數(shù)學(xué)課程學(xué)完，9歲時(shí)小學(xué)畢業(yè)，已經(jīng)把初中數(shù)學(xué)課程學(xué)完，同時(shí)考上了南昌十中的少年班。在整個(gè)中學(xué)期間，除了數(shù)學(xué)多次拿過奧賽一等獎(jiǎng)，陳云霽在班里整體成績(jī)并不突出。不過，他有自己的“科學(xué)家”夢(mèng)想，知道考上好的大學(xué)是先決條件，所以在高考前真正努力了一段時(shí)間。5年后，陳云霽考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班。

然而，陳云霽曾坦言，在自己19年的學(xué)習(xí)生涯中，不但考第一名的次數(shù)不多，還常在班上排名倒數(shù)甚至墊底。

剛進(jìn)入科大少年班的陳云霽，在高手如林的環(huán)境中既不是最聰明的，也不是最刻苦的，成績(jī)處于班級(jí)的下游，甚至還有不及格的時(shí)候。這段被刺激的經(jīng)歷讓他深刻懂得一個(gè)道理：必須找準(zhǔn)自己的人生定位和發(fā)展道路，發(fā)揮自己的優(yōu)點(diǎn)，規(guī)避自己的弱點(diǎn)。

在少年班，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇專業(yè)，班上許多同學(xué)選擇了數(shù)學(xué)或者物理。陳云霽回憶，“記得數(shù)學(xué)大師陳省身給少年班有個(gè)題詞是‘不爭(zhēng)第一’，我想，拿不到第一不要緊，但是得從事個(gè)感興趣的方向。”

喜歡打游戲的陳云霽對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣，并在游戲中獲得了芯片的靈感。大三時(shí)，對(duì)未來還有些懵懂的陳云霽就把計(jì)算機(jī)系所有實(shí)驗(yàn)室的門敲了個(gè)遍，問是否接收本科生。最后，教《計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)》的周學(xué)海教授所在的實(shí)驗(yàn)室收下了他，陳云霽成為實(shí)驗(yàn)室中唯一的一位本科生。

大四即將畢業(yè)時(shí)，陳云霽聽說中科院計(jì)算所開始研制國產(chǎn)通用處理器，即“龍芯1號(hào)”，他覺得能參與國產(chǎn)通用處理器的研發(fā)，是個(gè)光榮又難得的機(jī)會(huì)。

畢業(yè)后，陳云霽如愿加入中科院計(jì)算所，跟隨計(jì)算所研究員胡偉武碩博連讀，成為“龍芯1號(hào)”設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)中最年輕的成員，這一千就是12年。“沒有‘龍芯’，就沒有今天的陳云霽，是胡老師的言傳身教，帶我走上芯片行業(yè)。”他說。

在計(jì)算所，陳云霽獲得了博士學(xué)位，并在“龍芯1號(hào)”后成為8核處理器“龍芯3號(hào)”的主架構(gòu)師。

2008年，人工智能仍處于低谷時(shí)期，大家都覺得人工智能芯片是一件離自身很遙遠(yuǎn)的事情，但在陳云霽看來，它卻是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里最具有吸引力的課題。

北京奧運(yùn)會(huì)舉辦期間，單位放假，陳云霽在一個(gè)沒有空調(diào)的宿舍里寫論文。論文最終被體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域三大旗艦會(huì)議國際高性能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)會(huì)議（HPCA）錄用，這也是HPCA歷史上第一篇第一作者來自中國大陸的論文。

2016年，陳云霽以及其所在團(tuán)隊(duì)為一大類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器設(shè)計(jì)了一套名為Cambrieon的指令集，在2016年的ISCA會(huì)議中獲得了同行評(píng)議的最高分。

同年3月，經(jīng)過正式注冊(cè)登記，其所在團(tuán)隊(duì)孵化出了中國的AI獨(dú)角獸——芯片方案供應(yīng)商寒武紀(jì)。該公司聚焦于為人工智能算法提供硬件支持，以及設(shè)計(jì)能耗表現(xiàn)優(yōu)異的專用硬件加速器，是全球第一個(gè)成功流片并擁有成熟產(chǎn)品的智能芯片公司。同年，全球首款可商用的深度學(xué)習(xí)處理器寒武紀(jì)1A問世，它模擬了人腦的運(yùn)算方式，使其可以更迅速、更精準(zhǔn)地進(jìn)行分析。

雖然在芯片領(lǐng)域發(fā)展順利，但陳云霽絲毫不敢松懈：“這個(gè)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)太激烈了！我們有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，并不意味著能永遠(yuǎn)沖在前面。必須要特別努力，中國才能在智能芯片的國際競(jìng)爭(zhēng)中最終勝出。”

在陳云霽看來，寒武紀(jì)的長期奮斗目標(biāo)是，讓人工智能芯片計(jì)算效率提高一萬倍，功耗降低一萬倍。

陳云霽說，寒武紀(jì)就是想設(shè)計(jì)出一款人工智能的專用芯片。它可以在計(jì)算機(jī)中模擬神經(jīng)元和突觸的計(jì)算，對(duì)信息進(jìn)行智能處理，還通過設(shè)計(jì)專門存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和指令集，每秒可以處理160億個(gè)神經(jīng)元和超過2萬億個(gè)突觸，功耗卻只有原來的1/10，這樣我們未來就有希望把整個(gè)“阿爾法狗”的系統(tǒng)都裝進(jìn)手機(jī)。

雖然寒武紀(jì)的芯片是為專門目的而設(shè)計(jì)的集成電路（ASIC），存在局限性，但是由于定制化、低功耗等好處，ASIC正在被越來越多地采用。以比特幣“挖礦”為例，越來越多的“礦工”開始轉(zhuǎn)向ASIC專用集成電路，這是寒武紀(jì)這類公司的機(jī)會(huì)所在。

在陳云霽看來，過去中國在這方面幾乎沒有發(fā)言權(quán)，但智能時(shí)代給了我們機(jī)會(huì)。中國有市場(chǎng)、有人才，也有意愿在這個(gè)方向持續(xù)保持領(lǐng)先。在智能時(shí)代，或許能夠建立起以中國為主導(dǎo)的、開放共贏的信息產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。芯片研究的使命將從信息時(shí)代的計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)橹螜C(jī)器智能。