打破了中國芯片長期跟隨的被動(dòng)局面。

文 | 華商韜略 張靜波

2015年，北京科學(xué)院南路6號(hào)。

幾個(gè)年輕人，擠在一間小黑屋里，緊張地測試著一款芯片。當(dāng)電腦屏幕上跳出測試結(jié)果正確時(shí)，他們再也抑制不住激動(dòng)：

這意味著，世界上第一款人工智能芯片，就要誕生了！

【不再是跟隨】

超越谷歌、亞馬遜，碾壓英特爾。

2024年，英偉達(dá)的股價(jià)漲勢如虹，成為歷史上首個(gè)市值突破3萬億美元的半導(dǎo)體企業(yè)。但有一家中國AI企業(yè)，比英偉達(dá)還要瘋狂，它就是：

寒武紀(jì)！

2023年至今，英偉達(dá)的股價(jià)漲了9倍。同期，寒武紀(jì)的股價(jià)最高上漲超過10倍。

在營收十幾億，不及對方零頭，且連續(xù)多年巨虧的情況下，寒武紀(jì)的股價(jià)表現(xiàn)讓很多人看不懂，并驚呼：這是巨大的市場泡沫。

追捧它的人，則把寒武紀(jì)視為中國的英偉達(dá)，是國產(chǎn)替代的最大受益者。

然而，這兩種觀點(diǎn)都忽視了寒武紀(jì)的技術(shù)實(shí)力，以及對全球AI芯片產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)。

事實(shí)上，在AI芯片這件事上，寒武紀(jì)是最早的開拓者之一。

早在2014年3月，來自中科院計(jì)算所的陳天石、陳云霽兄弟，就在國際頂級學(xué)術(shù)會(huì)議ASPLOS上發(fā)表了一篇論文：

《DianNao：一種小尺度的高吞吐率機(jī)器學(xué)習(xí)加速器》。

在這篇論文里，陳氏兄弟首次提出深度學(xué)習(xí)專用處理器架構(gòu)，較傳統(tǒng)CPU有百倍以上的能效提升，突破了通用處理器在AI任務(wù)中的效率瓶頸。

緊接著當(dāng)年底，兩人又在MICRO會(huì)議上發(fā)表了另一篇DianNao論文。

這兩篇論文后來引起很大反響，被引用數(shù)千次，成為全球AI芯片研究的重要成果，谷歌、英偉達(dá)都從中受到了啟發(fā)。

美國《科學(xué)》雜志發(fā)文評價(jià)：這是發(fā)生在硅谷之外的顛覆性進(jìn)展。

在這篇論文基礎(chǔ)上，陳天石兄弟創(chuàng)辦了寒武紀(jì)，將理論構(gòu)想變成了現(xiàn)實(shí)。

當(dāng)這種理論構(gòu)想，迎頭撞上AI大模型時(shí)，一場劇烈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生了：寒武紀(jì)股價(jià)一飛沖天，市值超過2500億元。

一介書生的陳天石，也因此坐擁700億身價(jià)，成為炙手可熱的人物，并登頂江西新首富。

中央電視臺(tái)將兄弟兩人評為2017年度科技人物，并強(qiáng)調(diào)：他們打破了中國芯片長期跟隨的被動(dòng)局面。

2020年，斯坦福大學(xué)公布了一份全球2%頂尖科學(xué)家榜單，寒武紀(jì)創(chuàng)始人兼CEO陳天石在中國大陸地區(qū)排名第一。

然而，今天在全球被廣泛引用的AI芯片研究，最初也只是一項(xiàng)沒經(jīng)費(fèi)、沒論文、無人問津的三無研究！

【做沒有先例的事】

2010年，身為龍芯3號(hào)主架構(gòu)師的陳云霽，在北京見到了弟弟陳天石。

這次碰面，改變了兩個(gè)人的命運(yùn)。

那是陳天石在中科大念博士的最后一年，因?yàn)閻廴嗽诒本?jīng)常跟導(dǎo)師找借口說，去北京中科院計(jì)算所搞研究，實(shí)則是與愛人相聚。

但也正是在這個(gè)期間，他意外接觸到了哥哥負(fù)責(zé)的龍芯項(xiàng)目，并得到了龍芯之父胡偉武的賞識(shí)。

彼時(shí)的陳云霽，每天被繁重又枯燥的芯片測試工作，搞得頭大。

忙碌之余，他總在琢磨：如何用AI替代人工，做芯片測試。巧的是，弟弟在中科大搞的就是AI。

兄弟倆一個(gè)擅長芯片，另一個(gè)擅長AI，可謂珠聯(lián)璧合。

在胡偉武的邀請下，弟弟陳天石畢業(yè)后，也加入了計(jì)算所。兄弟重聚，一有空就探討做什么研究。

思來想去，他們決定干一件比AI輔助芯片設(shè)計(jì)更大的事：

做AI芯片，用一塊芯片加速所有的深度學(xué)習(xí)算法程序。

但這個(gè)想法，在當(dāng)時(shí)無異于天方夜譚。2010年，AlphaGo還沒擊敗李世石，英偉達(dá)還只是一家顯卡廠商。

放眼全球，也沒有完全類似的論文或工作。

因?yàn)樘溟T，他們的課題連20萬元經(jīng)費(fèi)都申請不下來。手下的學(xué)生也不理解，不止一個(gè)人勸他們：

“別搞這么虛無縹緲的東西了！”

多年后，回憶起這段歲月，陳云霽依舊感慨不已：

在一個(gè)學(xué)術(shù)界不認(rèn)可、工業(yè)界不關(guān)心、難以發(fā)論文、難以申請項(xiàng)目的冷門交叉學(xué)科方向孤獨(dú)前行，就像在一片黑暗中摸索。

關(guān)鍵時(shí)刻，計(jì)算所的領(lǐng)導(dǎo)一錘定音。

2010年底，在一次內(nèi)部會(huì)議上，陳天石兄弟報(bào)告了做AI芯片的設(shè)想。這個(gè)設(shè)想打動(dòng)了所領(lǐng)導(dǎo)。

所里為此，專門成立智能處理器團(tuán)隊(duì)，并任命陳云霽為課題組負(fù)責(zé)人。

有了領(lǐng)導(dǎo)的支持，兩人開始放下包袱，大干一場。他們以全新的指令集，從底層重構(gòu)了芯片體系結(jié)構(gòu)。

最終，有了2014年那兩篇著名的DianNao論文。

陳天石兄弟用這兩篇論文，證明了深度學(xué)習(xí)處理器的巨大潛力，并榮獲頂尖學(xué)術(shù)會(huì)議MICRO最佳論文獎(jiǎng)。

這是1963年以來，首次有美國以外國家的學(xué)者榮獲該獎(jiǎng)項(xiàng)。

▲陳云霽（左）、陳天石兄弟

論文寫出來了，也獲得了巨大的反響，但如果僅僅停留在紙面，那意義并不大。

所長孫凝暉決定，更進(jìn)一步，他把兄弟倆叫到辦公室，問道：“你們能做出真正的深度學(xué)習(xí)處理器芯片嗎？”

在中科院做了十幾年龍芯的陳云霽，當(dāng)然知道，將一張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，變成真正的芯片，要經(jīng)歷怎樣的煎熬。

但做一件在全球都沒有先例的事情的興奮，最終戰(zhàn)勝了對困難的恐懼。

于是，在一間不足30平方米的小黑屋里，陳云霽兄弟帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，沒日沒夜地干起來。

工位邊放置了行軍床，從工作臺(tái)到行軍床，通宵達(dá)旦是常態(tài)。每一次測試，都充滿了忐忑和期待。

“我們遠(yuǎn)不如外界想象的那么光鮮和神奇。”陳天石后來說。

就這樣，經(jīng)過數(shù)百個(gè)日夜奮戰(zhàn)，終于在2015年成功流片。

流片回來當(dāng)晚，大家擠在小黑屋里，眼睛緊盯著電腦屏幕，當(dāng)跳出測試結(jié)果正確時(shí)，所有人再也抑制不住激動(dòng)。

這顆芯片寄托著陳天石兄弟許多的期待，他們將其取名為寒武紀(jì)，希望它像5億年前的生命大爆發(fā)一樣。

以這顆芯片為始點(diǎn)，在計(jì)算所和風(fēng)投資金的支持下，一年后，寒武紀(jì)公司正式成立。

弟弟陳天石由于做事穩(wěn)重，擅長戰(zhàn)略決策，擔(dān)任公司CEO。哥哥陳云霽則喜歡隱身幕后做研究，擔(dān)任公司首席科學(xué)家。

【不抄小道，不搞奇襲】

寒武紀(jì)的成立，恰逢一個(gè)時(shí)代的大風(fēng)口。

2016年春，谷歌AlphaGo一戰(zhàn)成名，AI迅速在全世界掀起浪潮，一大批創(chuàng)業(yè)公司如雨后春筍般成立。

這個(gè)時(shí)候，擺在陳天石面前的有兩條路：

一是設(shè)計(jì)一顆自己的芯片，但時(shí)間周期太長，稍有不慎，就可能失敗。

二是設(shè)計(jì)一個(gè)芯片IP，授權(quán)給相關(guān)的硬件廠商，從而以最快的速度，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和大規(guī)模量產(chǎn)。

做事謹(jǐn)慎的陳天石，選擇了后者。

2017年，華為與寒武紀(jì)聯(lián)手，將寒武紀(jì)1A處理器集成在新一代麒麟970芯片中，作為其核心的人工智能處理單元。

這是全球首款A(yù)I移動(dòng)芯片。

陳天石在關(guān)鍵時(shí)刻，抓住華為這個(gè)大客戶，一躍成為最成功的AI創(chuàng)業(yè)公司。

然而，搞研究和做一款產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，有著天然的鴻溝。技術(shù)出身的陳天石，一開始對這種鴻溝，準(zhǔn)備并不充分。

芯片IP授權(quán)業(yè)務(wù)，雖然起步快，但天花板較低，合作關(guān)系脆弱。

事實(shí)上，華為與寒武紀(jì)的合作，僅僅維持了一年多，就因?yàn)閷Ψ睫D(zhuǎn)向自研而終止了。過度依賴單一大客戶，讓寒武紀(jì)一度陷入困境。

危急關(guān)頭，陳天石做出一個(gè)重要決定：

從單一智能終端芯片，向云、邊、端全場景智能芯片延申，積極拓展政務(wù)和智能計(jì)算集群項(xiàng)目。

從2018年開始，寒武紀(jì)開發(fā)了一系列云端推理、訓(xùn)練芯片，以及邊緣計(jì)算產(chǎn)品線，并為所有產(chǎn)品構(gòu)建了統(tǒng)一的基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件和工具鏈。

到2020年，寒武紀(jì)已成為一家具備軟硬件全棧系統(tǒng)能力的芯片設(shè)計(jì)公司。

當(dāng)年7月，寒武紀(jì)在科創(chuàng)板掛牌上市。上市首日，即突破千億元市值，成為國內(nèi)AI芯片第一股。

A股上市，讓寒武紀(jì)暫時(shí)擺脫了資金困擾。

但令陳天石沒想到的是，更大的危機(jī)還在后頭，而這一次，幾乎要了寒武紀(jì)的命。

2022年底，美國政府單方面將寒武紀(jì)列入出口管制實(shí)體清單。這意味著，臺(tái)積電將不能為寒武紀(jì)代工。

對于一家芯片設(shè)計(jì)公司而言，這幾乎是宣判了死刑。

受此影響，寒武紀(jì)營收暴跌。但陳天石依舊頂住外界質(zhì)疑寒武紀(jì)長期虧損的壓力，堅(jiān)持研發(fā)投入。

在陳天石看來，芯片是長跑，沒有捷徑。他把芯片研發(fā)比作推土機(jī)，沿大路而行，不抄小道，不搞奇襲。

“我沒有那種激情式的口號(hào)，我認(rèn)為戰(zhàn)略就是老老實(shí)實(shí)干活、搬磚。”

他還對標(biāo)全球芯片巨頭Intel和英偉達(dá)，這些前輩也都是幾十年篳路藍(lán)縷走過來的。相比之下，寒武紀(jì)還不到十歲，只是個(gè)孩子，長跑才剛剛開始。

這種耐心，最終換來了回報(bào)。

進(jìn)入2024年，隨著AI大模型的普及，以及國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，尤其是7納米產(chǎn)線的投產(chǎn)，寒武紀(jì)掙脫束縛，開始加速成長。

【從科大少年班，到江西新首富】

陳天石、陳云霽出生于80年代的江西，父親是一名電力工程師，母親是一名中學(xué)老師。

看似普通的家庭，卻培養(yǎng)出兩個(gè)科大少年班天才。陳云霽后來用四個(gè)字，總結(jié)父母的教育方式：

放水養(yǎng)魚。

不同于填鴨式教育，陳云霽父母在他們幼年時(shí)，就通過引導(dǎo)而非強(qiáng)制的方式，培養(yǎng)兄弟倆的科學(xué)興趣。

家中的書架上，擺滿了各種書籍，涵蓋工程、歷史等多個(gè)領(lǐng)域，允許他們自由選擇閱讀。

尤其一套《十萬個(gè)為什么》，激發(fā)了兄弟倆的好奇心。在這種好奇心的驅(qū)使下，哥哥陳云霽考入中國科大少年班。

弟弟陳天石也不服氣，我們天天一起玩，你不比我聰明。你能上，我也能上。

于是，他跟隨哥哥的腳步，也考上了科大少年班。

學(xué)習(xí)之余，兄弟倆沉迷于打游戲。據(jù)說，陳天石發(fā)奮圖強(qiáng)考大學(xué)的原因之一就是，哥哥曾對他說：

“考上大學(xué)后，父母就管不著了，玩游戲更方便。”

進(jìn)入科大少年班后，陳天石果然實(shí)現(xiàn)了游戲自由。但也因?yàn)槌撩杂谟螒颍瑢?dǎo)致學(xué)業(yè)危機(jī)，大二時(shí)險(xiǎn)些掛科。

哥哥陳云霽同樣酷愛游戲，甚至把《星際爭霸》當(dāng)做主課來修。

即便如此，也沒能阻擋龍芯之父胡偉武，力排眾議，將兄弟倆破格招入麾下。用陳云霽的話說：

在此之前，中科院計(jì)算所還從來沒有招過本科成績這么差的學(xué)生。

真正打動(dòng)胡偉武的，是兄弟倆對計(jì)算機(jī)的熱愛，以及努力工作的狠勁兒。

而計(jì)算所也給了兩位天才少年，足夠大的舞臺(tái)和空間。在那個(gè)很多人不知道AI為何物的年代，大力支持他們對AI芯片的探索。

沒有這種寬松的環(huán)境，陳天石兄弟就不可能創(chuàng)造寒武紀(jì)的奇跡。

盡管暫時(shí)度過了生產(chǎn)難關(guān)，業(yè)務(wù)也在逐漸恢復(fù)，但對于寒武紀(jì)而言，真正的挑戰(zhàn)一直是如何實(shí)現(xiàn)更好的商業(yè)化。

2024年，寒武紀(jì)全年?duì)I收預(yù)計(jì)10億至12億元，不及英偉達(dá)的千分之一。

如此懸殊的差距，讓很多人質(zhì)疑，寒武紀(jì)一直在講故事，其業(yè)績難以支撐股價(jià)，這也導(dǎo)致其股價(jià)在近期大幅下跌。

實(shí)力懸殊的背后，不僅僅是技術(shù)差距，更是生態(tài)壁壘。

在AI大模型崛起的今天，英偉達(dá)CUDA生態(tài)已形成壟斷，而寒武紀(jì)的軟件工具鏈尚在起步階段。

陳天石對于這種差距，有著清醒的認(rèn)識(shí)。

這些年，寒武紀(jì)一直在補(bǔ)生態(tài)短板，并在這個(gè)過程中，找到了自己的風(fēng)格，即專注于底層硬件和工具鏈，避免做應(yīng)用。

對此，陳天石解釋道：一旦你做應(yīng)用，就會(huì)觸及客戶核心利益。

“寒武紀(jì)是個(gè)墩子，專業(yè)長胖，歡迎大家踩在我們身上做應(yīng)用。”

商業(yè)化會(huì)改變一個(gè)人。

十年前，陳天石還是一個(gè)在計(jì)算所埋頭做學(xué)問的寒門學(xué)子，如今他執(zhí)掌千億產(chǎn)業(yè)龍頭，坐擁700億身價(jià)，晉升江西新首富。

巨大的財(cái)富躍遷，并沒有改變陳天石樸素的好勝心。

盡管在采訪中，他反復(fù)強(qiáng)調(diào)，自己是一個(gè)沒有野心的人。但用AI芯片加速所有深度學(xué)習(xí)算法的初心，一直驅(qū)動(dòng)著他，也驅(qū)動(dòng)著寒武紀(jì)。

“如果智能時(shí)代真的到來，難以想象智能芯片不誕生新巨頭。我不諱言寒武紀(jì)想當(dāng)這個(gè)將軍。”

只不過，現(xiàn)實(shí)中，十幾億的營收、連續(xù)多年虧損的局面，讓寒武紀(jì)捉襟見肘。

尤其面對英偉達(dá)這個(gè)近乎壟斷的世界巨頭，寒武紀(jì)的勝算似乎并不大。陳天石要想實(shí)現(xiàn)自己的夢想，前面還有很長的路要走。

【參考資料】

[1]《開創(chuàng)“寒武紀(jì)”》中國科學(xué)報(bào)

[2]《對話寒武紀(jì)陳天石：通往偉大芯片公司的賽程很長》甲子光年

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