聲稱AI訓練性能超GPU1000倍的AI晶元初創公司竟要收購矽谷「老前輩」MIPS

AI晶元的初創企業大多先把產品瞄準終端應用，不過名為Wave Computing美國AI初創公司的產品就專註於數據中心的AI訓練，並且擁有獨特的架構。不僅如此，雷鋒網消息，Wave Computing將宣布收購MIPS，後者是1984年創立於美國矽谷擁有MIPS IP授權和350多項專利的矽谷老前輩。

對於一家只有100名員工的初創企業收購另一家規模相當的矽谷「老前輩」的少見行為，一些行業分析師稱Wave的舉措非常大膽。Moor Insights＆Strategy的高性能計算和深度學習首席分析師Karl Freund表示：「對於小型的初創公司而言，在其第一款產品退出市場之前通過收購去擴大市場的做法是非常大膽的。這是一個非常冒險的行為，但這是它需要的。「

雖然Wave Computing收購MIPS被認為十分大膽，但事實上MIPS的DNA似乎已經嵌入到Wave中，Wave的CEO Derek Meyer曾經是MIPS銷售與營銷副總裁，運營副總裁Mike Uhler是MIPS的首席技術官，工程副總裁是MIPS前工程主管Darren Jones，總法律顧問Wave Paul Alpern曾在MIPS擔任首席商業顧問。因此，與大多數併購需要漫長的調整時間才能制定路線圖不同，Wave的七位高管有四位都曾任職MIPS，所以Wave-MIPS團隊並不需要太多的整合時間。Wave計劃於本月晚些時候向第一批客戶交付其首批AI系統，「在本月底之前，我們還將推出基於MIPS和Wave DPU的通用AI平台的路線圖，最有可能是在舊金山的設計自動化會議（DAC）」 Meyer說。當被問及AI-MIPS將何時出現時，他承諾今年年底之前。

Wave 聲稱加速神經網路訓練超GPU 1000倍

Wave Computing是加利福尼亞州坎貝爾一家專註於使用其大規模並行數據流架構開發AI系統的創業公司，成立七年多之後，Wave最新的DPU多核架構早先體驗項目終於開放。在去年的高性能晶元峰會Hot Chips上，Wave Computing的CTO以及DPU（Dataflow Processing Unit）首席架構師Dr. Chris Nicol表示他們的產品DPU在加速神經網路訓練上能夠超越GPU 1000x，並相信早期用戶試用後能夠證實他們對DPU的這一表態。考慮到GPU在目前深度學習訓練市場的地位，這實在是很大膽的宣言。

據雷鋒網了解，Wave的DPU擁有16000個處理元件，超過8000個算術單元，不通過CPU進行協調，所有的核都以6.7GHz運行（平均），使用粗粒度可重構架構。DPU有獨特的自定時機制（self-timing mechanism），當沒有數據通過時，DPU進入睡眠狀態。更通俗一點，DPU可以看做一種混合FPGA和多核處理器，能處理數千個元素的數據流圖的靜態調度。這個設計與其他深度學習硬體初創公司培育的產品大為不同。

Nicol指出，加速器架構（特別是GPU）有兩個問題，一是載入新的內核時有延遲，另一個是為了解決第一個問題使用MCU在運行時將程序移入移出，程序本身決定何時與MCU通信，但晶元上還有一個程序緩存。最終的結果是，沒有CPU的架構在一個offload model中能獲得更強的性能。軟體方面，Nicols說：「深度學習實際上是一個在深度學習軟體之上編程的數據流圖，在像我們這樣的處理器上運行，可以在運行時組裝數據流圖。例如，在運行（runtime）時從TensorFlow獲取數據流圖，並在runtime直接將其轉換，在沒有CPU的情況下執行，並映射到數據流晶元上。」

Wave Computing DPU

由於數據中心的訓練目前主要採用GPU，並且這一市場目前由Nvidia主導，因此Wave能否在數據中心的市場取得成功已經影響Nvidia在這一市場的地位外界十分關注。作為矽谷較早進入AI領域的二十多家企業之一，Wave也是較早將產品推向市場的企業，Wave宣稱以創新的方式大大超越競爭對手。

被Imagination甩賣的MIPS能幫助Wave嗎？

Wave現在將自己定位為人工智慧領域更廣泛的參與者，其技術和知識產權將進入訓練處理市場的邊緣。而MIPS已經從高性能CPU轉向用於物聯網設備和其他低功耗應用的高能效處理器。並且，儘管DNN數據中心訓練市場如今很熱，但智能物聯網設備的未來將取決於DNN的高效邊緣訓練或推理，因此Wave收購MIPS可以為這些應用構建平台和許可IP，也就是可以將產品應用從雲端拓展到終端。

Wave收購MIPS的邏輯沒有問題，不過收購真的能幫助Wave在終端AI晶元上取得成功嗎？MIPS創立於1984年，2012年底，CEVA和Imagination Technologies為併購MIPS而搶標時，許多業界觀察家們都納悶Imagination要拿MIPS來做什麼，畢竟當時這個年營收約6千萬美元的MIPS處於虧損狀態。當Imagination最終以1億美元的壓倒性價格收購MIPS後，業界觀察家認為這一高價收購顯示出MIPS CPU對於Imagination的未來發展很重要。

不過事與願違，收購MIPS並沒給Imagination帶來預期的效果，反而還拖累了Imagination的業績。去年5月，Imagination開始出售MIPS，在不到五年的時間內價值從1億美元縮水到6500萬美元。Tirias Research首席分析師Kevin Krewell認為：「MIPS仍然是具有可擴展性和成熟軟體生態系統的經典CPU設計。因此儘管MIPS應用在減少中，但仍然存在市場機會。」還有其他人認為，MIPS CPU架構存在一定的性能和效率優勢，例如多線程技術，MIPS也能在一些實時、功率敏感的應用發揮重要作用，例如LTE、人工智慧(AI)和物聯網(IoT)。更重要的是，據悉MIPS還有一支約200多名工程師的團隊在開發CPU技術，其中有些技術甚至比Arm所能提供的更為先進——例如多線程。

但是，由於近來市場上都是Arm和x86架構，MIPS沒有太多生態系統，許多分析師也提出現在還有誰想要買MIPS的疑問。不過在去年9月，Imagination宣布將公司賣給中資凱橋(Canyon Bridge)，並同意將旗下MIPS CPU業務賣給Tallwood Venure Capital。雖然還不知道Wave收購MIPS的最終價格，但收購帶來的人才和專利對增強Wave的實力是毋庸置疑的，只是能否對其在終端的人工智慧起到較大的作用仍需觀察。

IoT終端智能Arm延續輝煌還是被取代？

目前，Arm幾乎壟斷了移動設備的CPU IP市場，不過MIPS和RISC-V似乎要在物聯網智能終端大展身手。RISC（Reduced Instruction Set Computing），即精簡指令集系統，與其對應的是複雜指令集CISC，RISC指令數目和定址方式更短，執行效率更高，製造工藝簡單且成本低廉，最早誕生於80年代的MIPS主機，不過隨後Arm採用的也是這一處理器架構。

MIPS架構的誕生要比Arm早幾年，起初MIPS和Arm的差距也不大，前者也佔據了RISC架構微處理器市場約30％的份額，但移動互聯網的興起時MIPS卻因為技術限制開始掉隊，而且學院派發展風格也使得MIPS的商業進程遠遠落後於Arm，當然，MIPS最終被Arm打得潰不成軍還有許多複雜的原因。

不過在被Imagination收購之後也並沒有打算讓MIPS死磕手機市場，更多的是在可穿戴設備市場以及網路設備上攻城略地，並且Imagination管理層認為其疏於管理所以影響了MIPS的發展藍圖。但到了IoT時代，MIPS又有發揮其優勢的機會。

OURS創始人兼CEO譚章熹近日也對雷鋒網表示，智聯網的需求是高定製化、高模塊化、可擴展化以及支持新的技術，Arm架構不允許加入新的東西，也不允許定製化和修改，並且還有專利授權費。相反，技術上看，RISC-V 相比Arm架構處理器功耗低 5-6倍、面積效率提升5倍，可以讓開發者有很多的自由度做一些特殊應用的優化，商業上看，RISC-V開源沒有專利授權費用，對創業公司非常友好。因此RISC-V也是能和Arm媲美和競爭的架構，即使在IoT領域不替代Arm，RISC-V也將成為非常重要的玩家。

那麼，RISC-V和MIPS是否在IoT智能終端替代Arm，或者至少成為重要玩家？

雷鋒網參考：forbes,nextplatform,EET

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