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OURS谭章熹:就算不替代Arm,RISC-V架构AI芯片无疑也是IoT时代的重要玩家 | CCF-GAIR 2018

导语:OURS是一家以低功耗端计算AI 芯片为核心技术的创业公司,产品分为采用硅光技术的传感芯片和基于RISC-V的ASIC处理芯片两个系列。

OURS(Optical Universal RISC Systems),一家位于美国硅谷的AI芯片初创公司,由两位具有技术背景的华人在2017年联合创立,手握多个好技术选择优先把RISC-V架构芯片和硅光技术完全产业化。至于为什么,OURS创始人兼CEO谭章熹接受雷锋网采访时表示:“新的应用总会伴随新的技术和机会,PC成就了英特尔,移动互联网时代我们看到了Arm,接下来的IoT时代,我们希望通过新的技术做一些有影响力的事情。”

OURS谭章熹:就算不替代Arm,RISC-V架构AI芯片无疑也是IoT时代的重要玩家 | CCF-GAIR 2018

工科男的创业想法

第三轮的工智能热潮始于2010年,并且在近两年收到了资本的追捧,这是否是OURS创立的主要原因?谭章熹表示,创立OURS一方面是出于个人事业的考虑,在2016年我的博士导师David Patterson退休后就在考虑创业,另一方面是看到后摩尔定律时代,包括正快速发展的IoT和智能驾驶等应用,我希望通过新技术能做出一些有影响力的事情,而在特殊的情况下想要进行创新产生新的技术,小公司比大公司更合适。

OURS谭章熹:就算不替代Arm,RISC-V架构AI芯片无疑也是IoT时代的重要玩家 | CCF-GAIR 2018

OURS创始人兼CEO

据雷锋网(公众号:雷锋网)了解,谭章熹本科毕业于清华大学电子工程系,而后在加州大学伯克利分校深造,师从新晋图灵奖得主David Patterson,拿到计算机科学博士。毕业后加入硅谷公司Pure Storage,成为该公司第一个芯片设计工程师。后来领导开发了产品Pure FlashBlade,并在2017年荣获AI硬件领域的AIconics最佳创新奖,目前Tesla, 奔驰F1赛车队等都在使用它。同时,谭章熹在闪存和硬件加速器领域还拥有20多份专利,也是一款开源SPARC CPU(RAMP Gold)的发明人。OURS的联合创始人林森是清华大学微电子学学士、加州大学伯克利分校电子工程博士,本科和博士与谭章熹都是校友,主修硅光和混合信号设计专业。

那么两位华人创始人为何选择在美国创立公司?谭章熹认为国内的创业环境和氛围近年来确实不错,资本的热度也比较高。不过无论是做事的方式还是氛围,硅谷和国内还是有些不一样,人才的储备硅谷也更好一点,所以从工程师的角度看,硅谷更有利于发明和创新。不过我们非常看好国内市场,目前我们正在准备国内的办公室,未来在国内设立有开发能力的办公室也必不可少。

RISC-V可编程低功耗ASIC芯片加入AI芯片赛道

据谭章熹介绍,OURS是一家以低功耗端计算(Edge Computing)AI 芯片为核心技术的创业公司,产品分为采用硅光技术的传感芯片和RISC-V可编程低功耗ASIC芯片两个系列。对于为何选择ASIC这种芯片形态,谭章熹说:“我们会用FPGA进行开发验证,但是FPGA设计门槛比较高,有的时候设计难度不亚于ASIC甚至更高,更重要的是在终端应用中FPGA效率不够高并且批量采购的成本都在150美元左右,加上在低功耗高性能的场景ASIC与FPGA的功耗相差可能达30-40倍,因此FPGA不太适合应用在智能端上。还有一些场景,无论出货量大小都必须是ASIC,所以我们非常明确终端是卖ASIC芯片。”

不过,据雷锋网了解,ASIC芯片只有当出货量达到百万级别或更高才能体现出性价比的优势,因此芯片的应用领域的选择非常关键。谭章熹表示,选择ASIC就需要一个具有足够体量的市场,这样才足以支撑我们去做开发。因此我们选择了IoT、机器人、自动驾驶这些领域,IoT一年的出货量能达到几十亿或者更多,远比手机和服务器多。

当然,性价比也关系到在特定领域的出货量,芯片有NRE(Non-Recurring Engineering),越昂贵的芯片NRE越高,但也需要看如何优化。谭章熹告诉雷锋网,OURS的性能优化并不是靠先进的半导体工艺,先进的半导体工艺不仅昂贵而且提升有限。基于我做CPU和系统架构的背景,OURS芯片性能的提升主要通过架构的设计。

架构即为OURS技术优势之一,OURS采用的RISC-V是RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集)的第五代版本,出自 2017 年两位新晋图灵奖得主 John L. Hennessy 和 David Patterson之手,由加州大学伯克利分校于1980年发布。谭章熹表示,选择RISC-V并不是因为我是Patterson的学生,而是技术和市场需求所决定。智联网的需求是高定制化、高模块化、可扩展化以及支持新的技术,而Arm架构不允许加入新的东西,也不允许定制化和修改,并且还有专利授权费。相反,技术上看,RISC-V 相比Arm架构处理器功耗低 5-6倍、面积效率提升5倍,可以让开发者有很多的自由度做一些特殊应用的优化,商业上看,RISC-V开源没有专利授权费用,对创业公司非常友好,大大降低了资金门槛。除此之外,我也是离RISC-V最近的人,因此无论从哪个角度看,RISC-V都是OURS最好的选择。RISC-V也是能和Arm媲美和竞争的架构,即使在IoT领域不替代Arm,RISC-V也将成为非常重要的玩家。

硅光技术是不被熟知的“黑科技”

“创业公司会有重心和侧重,我们有很多很好的技术,但近两年会聚焦IoT和RISC-V在中国的市场,先把重心放在计算芯片的产品化上。基于硅光的激光雷达是我们重要的传感器产品,但会在后面推出。”谭章熹表示。他提到的硅光技术就是OURS的另一项核心技术。谭章熹进一步表示,我们选择了做手机之外的IoT应用,IoT的特点是传感和处理,传感器采集的声音数据是一维的,图像是二维的,还有带深度信息的三维数据,未来还可能有带速度的四维信息,硅光技术是一个对传感处理最友好的技术,能够解决IoT的需求。因此用硅光技术可以做一些光学的传感器,新的光学光感器的量产又兼容传统的半导体工厂,可以认为这是后摩尔定律时代一种新的技术,因此我们对硅光技术非常感兴趣。

与传统的处理器不同,采用硅光技术的处理器用光替代了传统的导线,因此硅光处理器处理的是光信号而非电信号,处理的速度也更快。另据雷锋网了解,用于生产Xbox360 CPU(Power PC)的工艺就可以用于量产硅光处理器。之所以硅光芯片不被大家熟知,是因为市场上的硅光芯片不以卖芯片的形式存在,而是更多的在模块中,比如Intel和华为的100G、200G、400G的数据中心光模块。

当然,硅光技术的设计对OURS比较新无疑会有一些挑战。不过谭章熹表示,OURS的联合创始人林森在伯克利期间研发了世界上第一个直接用光互联的微处理器芯片,其他的员工在这方面也有很多年的积累。还有,硅光设计和模拟电路的设计有很多共同点,而且硅光相对数字电路稍微来简单,反而更容易做。难点在于,与模拟电路不同,硅光处理器集成的光学器件的大小与波长成正比,可达300-400纳米,比模拟电路几十纳米上百纳米的器件大很多,所以集成难度更大。

谭章熹还表示,采用硅光技术的芯片集成度可以做的很高,并且用传统的生产线就可以量产,无论是可靠性还是成本都有优势。当然,OURS的硅光技术目前只会用到与光相关的产品,也就是OURS要做IoT智联网传感芯片。

至于未来ASIC芯片能否用上硅光技术,谭章熹表示目前没有,但不代表未来不会有。

RISC-V芯片的普及是否会因开源而受阻?

技术的好还是需要规模落地才能产生重要影响。那么对于OURS目前聚焦的RISC-V架构芯片,想要成为Arm的替代者,首先是接受度的问题。对此谭章熹认为,陌生的事物市场需要一个接受的过程,不过RISC确实解决了一些实际问题,证明其是有价值的,并且已经在悄悄发展,英伟达、高通、西部数据等巨头都加入了RISC-V阵营。

开源有其优势,但不可避免地,如果缺乏强有力的领导者,可能会导致碎片化的问题。不过谭章熹并不太担心这个问题,他类比Linux解答了雷锋网的这一疑问。他表示,Linux有超过百家的企业在用,虽然有不同的版本,但Linux核心只有一个,并且表现都非常好。相比较而言,软件在各方面的支持都更加复杂,但我们也看到目前服务器上除了微软都用的是Linux,很多手机也是基于Linux。因此我们相信既然软件的开源能够成功,硬件处理器也能做这样的开源。为此,类似Linux基金会的做法,我们也成立了非盈利的RISC-V基金会,为的就是维护标准的纯洁性,协调生态里的公司。因此,RISC也会有一个规则,大家都需要遵守,并且与Linux一样,参与的企业越多RISC-V就越有生机,也会出现一些代表性的企业,未来在标准演进的时候,这些代表性的企业会成为重要的声音。

除了生态的建设与Linux类似,在安全性问题上RISC与Linux的想法也非常类似,那就是与合作伙伴一起去做。“安全性主要讲的是系统安全,需要软硬件一起协同。不过每个人对安全的理解不一样,需求也不一样,同时也没有一个所有情况都适用的防弹解决方案,因此需要结合具体的应用和客户,进行安全方案的定制化。”谭章熹表示。

谭章熹还表示,除了美国的RISC-V基金会,RISC-V也在准备在中国设立分支机构服务中国市场。另外,印度也将RISC-V确立为国家指令集。因此有理由相信,IoT应用会伴随新的技术,RISC-V替代Arm很有可能,当然Arm也不会就此消失,但在IoT市场RISC-V成为非常重要的玩家是无疑的。

从目前的情况来看,RISC-V确实发展态势良好,但技术的落地还是需要从一些具体的应用先切入,谭章熹表示具体的应用涉及到OURS的产品切入策略问题,不方便透露更多。不过在物联网的端上,连接、语音和图像等这些大的方向都有巨大的市场体量,我们会关注其中的一两个,任何可以用到CPU的地方都有我们的潜在客户。

至于成功的合作案例,谭章熹表示按照美国公司的做法是开始做才会宣传,目前保密。不过他表示,IoT都是应用为导向,数据为中心。国内很多企业有很强的芯片采购能力,他们专注于应用,但开发能力可能不强,对于技术怎么实现也不是很在意。所以在中国市场要赢不是通过技术而是解决方案,并且是提供一个软件与硬件的系统,从客户角度提供能帮客户解决问题的完整的解决方案。因此OURS要提供全栈解决方案,是因为以客户、市场为先的特点,决定了我们除了芯片还需要提供一些软件的东西。

谭章熹还认为在IoT领域要降低客户的门槛,而国内客户在这一领域门槛需要再低一点,这也有助于大家对新技术的接受。

谁是OURS畏惧的竞争对手?

最后当被问到OURS的竞争对手的时候,谭章熹说:“从做芯片的角度,传统的芯片巨头如海思、联发科这些才是创业公司所畏惧的,因为大公司有优势,资源更多,还有那些执行力非常强的大公司,虽然不会在报道里经常看到,但客户却采用的是他们的方案。当然小企业有小企业的特点,包括技术的先进性、执行力、灵活性等。

至于目前大部分国内初创AI芯片企业都关注的自动驾驶及安防领域是否有OURS强有力的竞争对手,谭章熹表示,我们是这个市场上的观察者,目前这个市场有一些泡沫,也有各种不同的声音,但对我们来说,真正的对手是在客户那里面到的,目前来看还是以大企业为主。

雷锋网小结

通过采访谭章熹,很容易就能感受到OURS是典型的技术型创业公司,希望通过新技术做出一些有影响力的事情。同时,无论是近两年聚焦的RISC-V可编程低功耗ASIC芯片的完全产业化还是未来用硅光技术设计出更多满足市场需求的传感芯片,不仅体现出了创始人对未来市场的洞察,也呈现出了OURS清晰的产品规划以及用低功耗计算AI芯片瞄准IoT传感和处理的两大市场。还有,RISC-V架构没有授权费加上ASIC的成本和功耗优势,相信OURS的产品也会非常有竞争力。至于RISC-V能否在IoT领域替代Arm,我们保持期待。

此次的受访人谭章熹将会在CCF-GAIR 2018——2018 年全球人工智能与机器人峰会的AI芯片专场发表演讲。CCF-GAIR 2018将在2018 年 6 月 29 日至 7 月 1 日深圳宝安区前海 JW 万豪酒店举行,CCF-GAIR 2018组委会经过商议而最终敲定了人工智能主会场和11 个分会场,涵盖仿生机器人、机器人行业应用、计算机视觉、智能安全、金融科技、自动驾驶、自然语言处理、AI+、AI 芯片及投资人在内的多个领域。

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