數據來了，你能「吃」得掉嗎？

最新 02-25

　　來源：中國科學報

　　2019年以來，5G這個詞正越來越頻繁地出現。年初，國家發改委表示，今年將加強新型基礎設施建設，加快5G商用步伐；工信部也對外透露，將在部分城市發放5G臨時牌照；而隨著國內三大運營商在17個試點城市緊鑼密鼓地部署，顯然由政府、巨頭和投資機構共同帶動的5G商用將進入最後的準備階段。

　　然而當5G時代來臨時，人們真的已經準備好了嗎？對這個問題，業界其實充滿了擔憂。

　　2月21日，中國科學院北京分院聯合北京中關村園區管委會公布了第八屆科技成果轉化獎名單，其中中科院計算技術研究所創業團隊的一項成果，或許會給人們一些新的啟發。

　　失靈的摩爾定律

　　1965年，英特爾創始人戈登·摩爾提出了著名的「摩爾定律」，也就是晶元的運算性能大約每18~24個月就會翻一番。

　　仰賴於令人咋舌的半導體工藝進步速度，半個世紀以來，計算機世界一直按照這個規律在運行著，直到最近。

　　有數據顯示，近3年來，晶元晶體管密度的年化增長率僅為3.5%，這意味著，半導體晶元的製造工藝已經逼近了一定的物理極限，摩爾定律「失靈」了。

　　不湊巧的是，在晶元工藝捉襟見肘的同時，「數據摩爾定律」時代似乎才剛剛開始。美國發布的《2016-2045年新興科技趨勢》預測，自2015年開始，全球數據量每兩年就會翻一番。

　　這造成了需求和能力的巨大鴻溝。以未來一輛能夠自動駕駛的汽車為例，根據測算，這輛車想要做到起碼的安全、智能，算力需要達到每秒鐘處理300TB的數據。

　　「伴隨著5G技術的到來，指數級增長的數據需要更強大的計算效率和能耗比，在『後摩爾時代』，再依靠傳統的通用計算已經難以有效為繼下去。」中科院計算所研究員、中科馭數創始人兼CEO鄢貴海坦言，「數據爆炸很快就要來了，我們要想辦法把數據『吃』掉。」

　　科學家的創業基因

　　在鄢貴海看來，在找到「新摩爾定律」之前，架構的創新需要擔負起更重要的角色，專用計算架構將發揮巨大的作用。

　　近幾年來，幾乎所有的互聯網巨頭都在忙著「修修補補」，也就是用特定應用加速的協處理器結合自己的標準伺服器CPU，共同處理海量數據。有分析機構預測，到2020年，協處理器的總滲透率將超過5%。

　　這讓過去幾年還不明顯的商業需求越發凸顯。然而，由於英特爾、微軟等在計算領域的多年壟斷，市場上相關的企業大多處於應用層，真正的底層研發力量基本上都在研究院所，國內掌握全棧式解決方案技術的企業非常稀缺。

　　這也正是鄢貴海等人決定從待了十幾年的中科院計算所出來創業的根本原因。彼時，鄢貴海在所里研究專用計算架構技術已經有兩年了，越做他越感到這個領域的潛力巨大。「我們國家基礎平台能力不強，很多框架性和平台性的東西都是國外做的。我們就想，能不能一竿子捅到底，啃下這塊硬骨頭。」曾培育出聯想、曙光等知名企業的中科院計算所，被很多人認為是中國計算技術產業的源頭，其創業的基因是根深蒂固的。所里對鄢貴海的想法非常支持，鼓勵他將科研成果向產業轉化。

　　就這樣，2017年底，鄢貴海決定將過去10年的積累注入一個全新的「硬科技」公司，抓住這次產業變革的機遇，獨闢蹊徑、換道超車。

　　「硬菜」慢做

　　中科馭數的核心原創技術是KPU（核處理器），它是專為加速特定領域核心功能計算而設計的一種協處理器，KPU以功能核作為基本單元，直接對應用中的計算密集性應用進行抽象和高層綜合，實現以應用為中心的架構「定製」。根據需求，一個KPU可以集成數十至數百個功能核。

　　KPU裡面分為功能區和非功能區，功能區可根據計算特徵配置不同的核，設計成本相對較低；而非功能區可以重複利用，再一次降低開發成本。

　　「通俗來說，KPU就好像一輛汽車，汽車的殼子是固定的，內部配置則可以根據不同用戶的需求進行定製。」鄢貴海告訴《中國科學報》。

　　由於這種特殊的設計，晶元的研發周期也被大大縮短了，相比於傳統晶元2~3年的迭代周期，KPU從需求提出到晶元落地，只需要6個月。

　　「當前算力需求爆發的趨勢已經很明顯，而領域專用架構是可以突破算力瓶頸的方向之一。」香港科技大學工學院院長鄭光廷評價稱，由於專用處理器的需求量不如通用處理器大，就要求企業對開發成本和領域體量做好平衡。中科馭數解決了設計成本的問題，大大拓展了領域專用架構的使用範圍。

　　儘管市場對「硬菜」的渴望如此迫切，鄢貴海好像卻不是很著急掙「快」錢，接下來他會選擇少數幾家合作夥伴，扎紮實實地做幾個示範項目。「比起為了短期利益迅速擴張，我們更想把技術壁壘壘得更高一些，讓我們國家能在這個領域維持領先優勢。」