6月13日，為期七天的“2019年全國大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新活動周北京會場暨中關(guān)村創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)季活動”在中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心開幕。其中，來自中科院計算所的中科馭數(shù)攜KPU-Conflux-1800 芯片、馭數(shù)加速板卡及以KPU為核心的全軟件棧解決方案亮相創(chuàng)新引領(lǐng)主題展。

　　中科馭數(shù)攜以KPU為核心的全軟件棧解決方案亮相創(chuàng)新引領(lǐng)主題展

　　隨著智能物聯(lián)時代來臨，催生了包括人工智能、云計算、邊緣計算、區(qū)塊鏈、智能駕駛、富媒體應(yīng)用等大量的場景和需求。行業(yè)的數(shù)字化帶來了數(shù)據(jù)量的爆發(fā)性增長。據(jù)美國發(fā)布的《2016-2045年新興科技趨勢》預(yù)測，全球數(shù)據(jù)量自2015年開始每兩年翻一番。與此同時，芯片的運算能力在經(jīng)過了半個多世紀(jì)的“工藝-架構(gòu)”雙輪驅(qū)動后，工藝已不斷細(xì)化到逼近一定的物理極限。

　　中科馭數(shù)創(chuàng)始人兼CEO鄢貴海表示，目前，芯片晶體管密度在近三年的年化增長率僅為3.5%，基本上已經(jīng)宣布了摩爾定律的失效。而5G技術(shù)帶來的“端云一體”催生了數(shù)據(jù)處理的剛性需求。尤其是在金融、人工智能等熱門領(lǐng)域，有幾乎超過九成的數(shù)據(jù)，因算力不夠?qū)е虏荒鼙焕���。此外，�?shù)據(jù)信息的格式多樣性，也造成了數(shù)據(jù)在處理和管理上的信息孤島。不僅影響了效率和數(shù)據(jù)價值，同時也在限制行業(yè)發(fā)展。

　　據(jù)了解，目前硬件算力的提升，主要還是依靠物理設(shè)備的堆積部署。比如用通用處理器CPU+特定應(yīng)用加速的協(xié)處理器來共同處理海量數(shù)據(jù)，目前已廣泛應(yīng)用的有GPU(圖片處理器)、VPU(視頻處理器)、MPU(運動增強(qiáng)處理器)、APU(音頻處理器)等大多與多媒體的編碼解碼相關(guān)的協(xié)處理器。據(jù)Gartner，IDC等分析機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2020年，在服務(wù)器市場，協(xié)處理器總的滲透率將超過5%，除GPU以外的協(xié)處理器滲透率也將超過3%。

　　專用處理器的發(fā)展機(jī)遇

　　然而面對應(yīng)用的多樣性和數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，數(shù)據(jù)數(shù)量和數(shù)據(jù)格式都呈爆發(fā)性的增長，導(dǎo)致芯片運算的“高性能”和“通用性”，始終處于“不可兼得”的狀態(tài)。主流所使用的WINTEL (Windows+Intel)模式，在應(yīng)對今天應(yīng)用多元化的場景時，也確實體現(xiàn)出很多局限性。因此，如何平衡二者的性能，并做到易落地的實操性，就需要技術(shù)上的創(chuàng)新和產(chǎn)品上的實踐。

　　鄢貴海表示，當(dāng)前，已經(jīng)有一些資深的行業(yè)人士發(fā)現(xiàn)，通過打通底層基礎(chǔ)硬件架構(gòu)和上層應(yīng)用的“全棧式”研發(fā)，定制不同的多元化解決方案，將會變成產(chǎn)業(yè)非常重要的組成部分。目前絕大多數(shù)企業(yè)仍然只能選擇以各類通用CPU為核心的服務(wù)器，即便在利用率低下、購買及使用成本高昂的情況下，仍然別無選擇。此外，現(xiàn)有針對通用計算的軟件棧極為復(fù)雜，對于專用加速器而言還是過于厚重了，不僅影響系統(tǒng)執(zhí)行效率，也不利于縮短產(chǎn)品上市的時間。 所以這種“全棧式”的接入形式將是應(yīng)用驅(qū)動的計算范式的典型特征，從根本上掃清專用加速器計算的落地障礙。

　　國內(nèi)目前的一些新興創(chuàng)業(yè)企業(yè)，主要都是備受矚目的AI專用加速芯片供應(yīng)商。但是對于例如金融，數(shù)據(jù)庫，轉(zhuǎn)碼，網(wǎng)絡(luò)安全等應(yīng)用，不僅僅需要AI技術(shù)，更需要針對這些具體應(yīng)用的加速方案。AI芯片的供應(yīng)商可能很難用AI芯片的設(shè)計模式或特性去適配不同領(lǐng)域的加速應(yīng)用。另外，在一些領(lǐng)域也有一些廠商通過FPGA的形式提供專用的加速方案。這種方式可以相對靈活的滿足不同領(lǐng)域里客戶的不同定制化要求，但是也很難做到跨領(lǐng)域。

　　為了高效解決特定領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)處理問題，脫胎于中科院計算技術(shù)研究所的中科馭數(shù)從底層核心技術(shù)出發(fā)，以專用芯片架構(gòu)為核心，創(chuàng)新性地采用軟件定義加速器的技術(shù)路線，實現(xiàn)軟硬件協(xié)同的高效解決方案。其主要核心技術(shù)KPU(即核處理器)，是專為加速特定領(lǐng)域核心功能計算而設(shè)計的一種協(xié)處理器。 中科馭數(shù)CTO盧文巖博士解釋到 KPU以功能核作為基本單元，直接對應(yīng)用中的計算密集性應(yīng)用進(jìn)行抽象和高層綜合，實現(xiàn)以應(yīng)用為中心的架構(gòu)“定制“。一顆KPU根據(jù)需求可以集成數(shù)十至數(shù)百個功能核。在運行機(jī)制上，采用“數(shù)據(jù)驅(qū)動并行計算”的架構(gòu)，運行過程中通過數(shù)據(jù)流來激活不同的功能核進(jìn)行相應(yīng)計算。從而可以實現(xiàn)“功能核”到運算需求的“一對一”服務(wù)，保證效率。

　　據(jù)鄢貴海介紹，結(jié)合團(tuán)隊的技術(shù)成果，在過去一年多里，中科馭數(shù)主要在金融，數(shù)據(jù)庫加速，視頻轉(zhuǎn)碼，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換四個重點市場進(jìn)行研發(fā)投入。其中，作為第一代專用處理器芯片，本次參展的KPU-Conflux-1800定位金融領(lǐng)域，集成了20余種kernel類型，主要針對時間序列處理和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計，同時支持24路數(shù)據(jù)流并行處理，峰值性能高達(dá)3.2TFLOPS，功耗僅8W，具有極高的效能比。在完成研發(fā)后交由中芯國際55納米工藝流片，于7月底拿到樣片。

　　中科馭數(shù)CEO鄢貴海為發(fā)改委領(lǐng)導(dǎo)做產(chǎn)品演示

　　除了KPU-Conflux成功流片，中科馭數(shù)已經(jīng)完成和三級金融機(jī)構(gòu)的多家頭部客戶的技術(shù)溝通，并與客戶達(dá)成了戰(zhàn)略合作意向，將很快在客戶的仿真系統(tǒng)中實測。目前合作伙伴包括鄭州商品交易所、上海證券交易所、中泰證券、新湖期貨、微眾銀行等眾多金融機(jī)構(gòu)。根據(jù)目前情況，針對TOE和數(shù)據(jù)庫加速的兩款產(chǎn)品最早投入商用，預(yù)計19年底至20年年初逐漸進(jìn)入量產(chǎn)。此外，其還將關(guān)注人工智能在金融計算，數(shù)據(jù)庫，視頻轉(zhuǎn)碼，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用，提供專用計算加速+AI的綜合解決方案。值得一提的是，KPU專用加速芯片將幫助填補(bǔ)我國在計算加速協(xié)處理器領(lǐng)域的空白，并且有可能成為世界先進(jìn)隊列里的一員，實現(xiàn)在專用計算加速領(lǐng)域的超車。

　　據(jù)了解，作為第五個全國雙創(chuàng)周，本次活動以“匯聚雙創(chuàng)活力，澎湃發(fā)展動力”為主題，展出面積超過1.8萬平方米，匯集三百余個項目展示亮相。不僅涉獵新一代信息技術(shù)、人工智能、集成電路等一批具有北京水平的“高精尖”硬科技成果，還呈現(xiàn)了一批高科技的惠民項目。

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