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硅谷芯片老兵歸國創(chuàng)業(yè)，要打造中國首個全自研TrueGPU。
芯東西2月23日報道，今日早間，南京GPU創(chuàng)企礪算科技宣布完成數(shù)億元天使輪融資。達(dá)泰資本、將門創(chuàng)投、萬物創(chuàng)投、海松資本、協(xié)立創(chuàng)投等機(jī)構(gòu)參與了本輪融資，融資資金被用于其首款GPU產(chǎn)品開發(fā)及團(tuán)隊(duì)擴(kuò)張。
礪算科技成立于2021年8月，是國內(nèi)GPU創(chuàng)業(yè)熱潮中最年輕的生力軍之一。但與多數(shù)聚焦GPGPU的創(chuàng)企不同，它要做“唯一一家可實(shí)現(xiàn)從端+云+邊的高性能圖形渲染的中國公司”。
“唯一”，從何而談？礪算科技聯(lián)合創(chuàng)始人、聯(lián)席CEO宣以方告訴芯東西，據(jù)他觀察，當(dāng)前國內(nèi)還沒有第二家企業(yè)，真正有實(shí)力實(shí)現(xiàn)基于自研架構(gòu)、全自有知識產(chǎn)權(quán)（IP）的高性能圖形渲染GPU產(chǎn)品。這家成立僅半年的創(chuàng)企目標(biāo)明確，計(jì)劃在2023年將國內(nèi)第一顆6nm GPU推向市場，目標(biāo)是“性能對標(biāo)國際一線企業(yè)產(chǎn)品”，也就是英偉達(dá)安培架構(gòu)RTX系列GPU。
“我們跟行業(yè)客戶討論時，他們會很有信心地說，你們做出來，我們就用。”客戶的認(rèn)可令聯(lián)合創(chuàng)始人、聯(lián)席CEO孔德海深感自豪。首次公布融資之際，芯東西同礪算科技的幾位核心創(chuàng)始成員進(jìn)行了深入交流。
▲礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)（從左至右：孔德海、宣以方、牛一心）
01.近30年GPU研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)業(yè)是水到渠成
創(chuàng)辦GPU公司，對于礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)而言，是一件水到渠成的事。礪算公司創(chuàng)始人均曾在老牌硅谷GPU公司S3沉淀了深厚的技術(shù)能力及工程經(jīng)驗(yàn)。在20世紀(jì)90年代，剛剛誕生的GPU領(lǐng)域呈現(xiàn)群雄混戰(zhàn)之景，1989年成立的S3即是早期的頭部GPU玩家之一。它成立18個月后推出的86C911產(chǎn)品，正式開啟了2D圖形硬件加速時代。礪算科技聯(lián)合創(chuàng)始人、聯(lián)席CEO宣以方，曾是1992年S3公司GPU創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)成員，也是年銷售2000萬顆的Trio圖形芯片及第二代3D顯示芯片Savage野人的負(fù)責(zé)人。
▲S3 Trio64V+顯卡
Trio芯片是S3第一個輝煌的締造者，由它構(gòu)成的圖形加速卡一度風(fēng)靡市場。在鼎盛時期，S3公司曾占據(jù)90%以上的GPU芯片市場，并給DirectX貢獻(xiàn)了許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
宣以方畢業(yè)于中國臺灣交通大學(xué)，擁有28年GPU研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，曾領(lǐng)導(dǎo)量產(chǎn)15代GPU芯片。此前22年，他一直擔(dān)任高級副總裁或副總裁，領(lǐng)導(dǎo)GPU開發(fā)，包括架構(gòu)、ASIC、軟件、系統(tǒng)、量產(chǎn)、市場等。
▲S3 Savage3D顯卡
1984年，孔德?？既肭迦A大學(xué)無線電系本科專業(yè)，從1992年起從事GPU芯片研發(fā)，是中國第一代超大規(guī)模集成電路（VLSI）設(shè)計(jì)師。
他在硅谷有20多年芯片研發(fā)、管理、投資經(jīng)驗(yàn)，曾在中美GPU公司任管理職務(wù)，還參與創(chuàng)立3個硅谷天使基金。
孔德海參與過4家初創(chuàng)公司，其中1家在納斯達(dá)克上市，另外3家被上市公司并購，也曾任中國第二家納斯達(dá)克上市芯片公司炬力集成（上海）研發(fā)副總經(jīng)理，并擔(dān)任數(shù)家芯片創(chuàng)企的顧問或董事。
礪算科技CTO牛一心在1994年加入S3，是首個S3D引擎的研發(fā)者，也是全球第一代3D加速GPU芯片ViRGE（總銷售超1億顆）的負(fù)責(zé)人，此前18年擔(dān)任GPU研發(fā)副總經(jīng)理，帶領(lǐng)GPU硬件設(shè)計(jì)，支持DirectX、OpenGL、OpenCL全部標(biāo)準(zhǔn)。
▲S3 ViRGE顯卡
當(dāng)圖形技術(shù)進(jìn)入3D主導(dǎo)時代，曾經(jīng)顯赫一時的S3，開始跟不上技術(shù)發(fā)展節(jié)奏，在市場競爭中漸趨下風(fēng)。世紀(jì)之交，英偉達(dá)憑借革命性的GeForce 256圖形處理芯片大放異彩，經(jīng)過激烈的競爭纏斗，將S3、3Dfx等昔日霸主甩在身后。
S3則幾番易主，先是2000年被威盛電子（VIA）以3.22億美元收購，后于2011年被HTC以3億美元買下。如今S3的市場地位早已不復(fù)當(dāng)年，但若論人才輸送，S3可以說是培育GPU專業(yè)人才的核心基地之一，不少國內(nèi)外GPU玩家的技術(shù)帶頭人，都曾在S3從事過GPU研發(fā)。
正是因?yàn)榻?jīng)歷多代S3經(jīng)典產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到落地的磨煉，礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)掌握了從0到1做出大規(guī)模銷售的高性能GPU的經(jīng)驗(yàn)，以及國內(nèi)少有的大芯片研發(fā)、量產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)。
在嗅到市場需求后，三位共事十余載的芯片老兵一拍即合，回到國內(nèi)，打造真正自主研發(fā)的GPU！
02.主攻高性能圖形渲染，不做AI加速GPGPU
礪算科技的Slogan是“砥礪算心，不負(fù)時代”，這也是該公司名字的由來。
“寶劍鋒從磨礪出。”孔德海說，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)相信做芯片是一個長期的事，不是砸了幾十億，就能一定做出一個優(yōu)秀的芯片。他們的長期愿景是持續(xù)靜下心來認(rèn)真打磨產(chǎn)品，做出一系列鋒利的“寶劍”。
自主研發(fā)的TrueGPU，就是礪算科技正在打磨的核心利器。
目前，礪算科技正在開發(fā)基于原創(chuàng)自研架構(gòu)盤古架構(gòu)的GPU產(chǎn)品，對標(biāo)國際一線企業(yè)產(chǎn)品。據(jù)稱，這是國內(nèi)第一顆6nm GPU，將于明年正式進(jìn)入市場。
作為一款專攻圖形渲染的芯片，其GPU既覆蓋桌面PC、筆記本電腦等端側(cè)設(shè)備，也包含汽車等邊緣產(chǎn)品，以及能夠滿足數(shù)字內(nèi)容、建筑設(shè)計(jì)、智慧城市、數(shù)字孿生、云游戲、元宇宙等高性能云端渲染需求。
如今全球GPU市場由英偉達(dá)、AMD、英特爾三大巨頭主導(dǎo)，近兩年，國內(nèi)GPU創(chuàng)業(yè)公司涌現(xiàn)近20家，不過截至目前，市面上多數(shù)創(chuàng)企的GPGPU專注于AI計(jì)算，不具備渲染能力。
那么，主攻渲染的GPU與專注AI加速的GPGPU，究竟有哪些區(qū)別？
孔德海給的答案可概括為：GPU是“難做好賣”，而GPGPU是“好做難賣”。
GPU早期主做圖形渲染，2007年開始走向通用計(jì)算，到2016年第三次AI浪潮興起，擅長AI計(jì)算和高性能計(jì)算的GPGPU逐漸成為數(shù)據(jù)中心的芯片“寵兒”。
礪算科技又為何堅(jiān)定選擇了更難做的圖形GPU賽道？
從技術(shù)角度來看，礪算科技的GPU在功能上是GPGPU的超集，結(jié)合了圖形渲染視覺計(jì)算、科學(xué)計(jì)算、AI計(jì)算三個模塊，管理復(fù)雜度和設(shè)計(jì)難度，都要比僅涉及AI計(jì)算的GPGPU更高。
孔德海說，GPGPU的AI加速運(yùn)算是做大量矩陣乘加，運(yùn)算方式相對單純，而GPU渲染需將物理世界的東西分割成很多小三角形在數(shù)字世界重現(xiàn)，涉及幾何、像素、顏色、光照、紋理映射、環(huán)境映射等，運(yùn)算復(fù)雜，每個功能都要單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。“很多人可能有興趣想做，但是做不出來，并沒有這個能力做。”
從生態(tài)角度來看，英偉達(dá)花了十幾年、投入百億美金，在AI計(jì)算、高性能計(jì)算領(lǐng)域打造了壁壘森嚴(yán)的CUDA軟件生態(tài)。如果做GPGPU，則要么兼容CUDA生態(tài)，要么自建生態(tài)，這極具挑戰(zhàn)性。
而圖形渲染GPU的生態(tài)較為成熟，是以DirectX、OpenGL、Vulkan為主的開放、通用的生態(tài)，如果能做出高性能的產(chǎn)品，商業(yè)化相對容易。
從市場規(guī)模來看，孔德海提到圖形渲染GPU的2021年全球數(shù)據(jù)達(dá)200億美元，幾乎是GPGPU市場規(guī)模的4倍。到2027年，中國GPU市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到1800億人民幣，是GPGPU市場的2倍。
隨著自動駕駛、智慧城市、元宇宙中的虛擬數(shù)字人、云端游戲等應(yīng)用不斷拓展，圖形渲染能力難以被替代的GPU，預(yù)計(jì)市場需求將持續(xù)增長。
因此，礪算科技選擇專攻自研架構(gòu)、自主IP，打造能完成復(fù)雜渲染任務(wù)的高性能GPU產(chǎn)品。
03.真正全自研：自研架構(gòu)+自有IP
“GPU是一個硬骨頭，沒有很大的決心和推動力，很難去做好這個事情。”
全自研，是礪算科技的一大核心優(yōu)勢。聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO牛一心強(qiáng)調(diào)說，礪算科技應(yīng)該是“國內(nèi)唯一自研GPU架構(gòu)、自主開發(fā)GPU、自有GPU知識產(chǎn)權(quán)的團(tuán)隊(duì)”。
GPU的系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜而龐大，技術(shù)涉及面廣，想要從零打造完全自主的GPU芯片并非易事。據(jù)孔德海觀察，目前國內(nèi)渲染GPU公司基本都是從第三方采購IP核，幾乎沒有一家真正做到全自主研發(fā)。
購買IP核的GPU開發(fā)方式，可以說是起步容易、兌現(xiàn)難、進(jìn)階難。
一方面，嵌入式IP性能低，只能覆蓋低端市場；另一方面，由于IP核已固定，擴(kuò)展性較差，且僅獲授權(quán)，自主性較低，生態(tài)支持也不完整。
相比之下，自研IP雖然難度大、更具挑戰(zhàn)性，卻從長遠(yuǎn)來看擁有更好的發(fā)展路徑。
比如自研IP可以打造高性能GPU，覆蓋國內(nèi)全方位、全生態(tài)市場，并且可擴(kuò)展，可客制、定制，能無限擴(kuò)展到云游戲、元宇宙應(yīng)用。
另外，自研IP擁有DirectX、OpenGL、Vulkan全生態(tài)支持，商業(yè)化路徑也更為順暢。
礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)已深耕GPU數(shù)十年，積累了方法論、頂層設(shè)計(jì)、最優(yōu)化調(diào)度、高運(yùn)算單元利用率等諸多工程經(jīng)驗(yàn)，能兼顧大芯片量產(chǎn)對設(shè)計(jì)實(shí)力、know-how和經(jīng)驗(yàn)傳承的要求。
因此，礪算科技不是購買GPU IP，而是確立了自研架構(gòu)自有IP的路線，自己掌握整體芯片設(shè)計(jì)。
技術(shù)創(chuàng)新方面，礪算科技在國內(nèi)率先使用AI Powered GPU技術(shù)，通過AI方法多快好省地增強(qiáng)其GPU的圖形渲染功能，實(shí)現(xiàn)性能成倍提升。除了優(yōu)化渲染功能外，這里的AI技術(shù)也可以用于視頻處理、識別等方面的加速任務(wù)。
此外，通過國際領(lǐng)先的線程調(diào)度管理技術(shù)，礪算科技提高了GPU渲染和運(yùn)算單元的實(shí)際利用率。
04.兩種商業(yè)落地模式，發(fā)揮本土定制化優(yōu)勢
在孔德海看來，國內(nèi)大芯片創(chuàng)業(yè)分為三個階段，第一階段2016~2018年是AI芯片，第二階段2019~2021年主要是GPGPU芯片，而第三階段就是主攻圖形渲染的GPU芯片。
至于選址南京的原因，礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)主要考慮到南京高校資源豐富，電子相關(guān)專業(yè)學(xué)生多、水平高，并且能給予創(chuàng)業(yè)公司很好的支持。
盡管去年8月才創(chuàng)立，但孔德海認(rèn)為礪算科技的入局時間并不算晚，反而因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)足夠豐富，其首款芯片明年進(jìn)入市場的時間不會輸于其他GPU企業(yè)。
考慮到芯片人才的稀缺，在創(chuàng)立之初，礪算科技已經(jīng)搭建了整建制研發(fā)和量產(chǎn)團(tuán)隊(duì)。孔德海透露道，過去半年，礪算科技持續(xù)推進(jìn)研發(fā)以及與行業(yè)伙伴的合作，團(tuán)隊(duì)規(guī)模已經(jīng)擴(kuò)展至數(shù)百人，其中研發(fā)團(tuán)隊(duì)占比超過90%。
據(jù)悉，許多團(tuán)隊(duì)成員畢業(yè)于加州大學(xué)、清華、北大、復(fù)旦、上海交大等知名學(xué)府的微電子專業(yè)和計(jì)算機(jī)專業(yè)，并具有平均15年的GPU從業(yè)經(jīng)歷，包括S3、泰鼎、高通、英特爾、英偉達(dá)、AMD以及國內(nèi)GPU或GPGPU創(chuàng)業(yè)公司。
當(dāng)前，礪算科技有兩種商業(yè)落地模式：一是研發(fā)和銷售自研TrueGPU圖形芯片，在端、云、邊等多領(lǐng)域應(yīng)用。二是配合客戶，定制優(yōu)化，提供高性能GPU板卡和系統(tǒng)，直接解決客戶的技術(shù)和新產(chǎn)品商業(yè)化問題。這也是本土企業(yè)貼近市場需求的一大優(yōu)勢。
至于如何吸引更多人才？宣以方說，國內(nèi)公司要達(dá)到英偉達(dá)的高度，必須團(tuán)隊(duì)整體朝著同一個目標(biāo)團(tuán)結(jié)一致，并且從上到下有長期艱苦奮斗的恒心，并談到礪算科技主要從三個方面來提高團(tuán)隊(duì)凝聚力：一是做有意義的事情，二是實(shí)現(xiàn)整個工作環(huán)境的愉悅性，三是與員工共同創(chuàng)業(yè)，給員工的股份在業(yè)內(nèi)是很大方的。
05.結(jié)語：數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，GPU成關(guān)鍵算力資源
如今，在發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的主旋律下，不斷提升的算力需求已成為拉動GPU市場增長的重要引擎。
根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Market Study Report數(shù)據(jù)，全球GPU市場在2020年達(dá)到224.1億美元，預(yù)計(jì)將在2021-2028年間以31.87%的速度同比增長，最終在2028年達(dá)到1655.9億美元，這正是礪算科技這類創(chuàng)企涌現(xiàn)的土壤。
在看到GPU前景與機(jī)遇的同時，孔德海也對當(dāng)前GPU創(chuàng)業(yè)熱潮中的一些問題感到擔(dān)憂。一方面，以互聯(lián)網(wǎng)投資的打法來投資大芯片，實(shí)則會破壞芯片生態(tài)；另一方面，以低價位“內(nèi)卷”的方式來爭奪低端市場，是沒有意義的。
背靠擁有GPU設(shè)計(jì)開發(fā)完整經(jīng)驗(yàn)的資深團(tuán)隊(duì)，礪算科技希望能做到通過打造全自研GPU大芯片，與全球GPU頭部玩家同臺競技，為從傳統(tǒng)渲染市場到云游戲、元宇宙等眾多領(lǐng)域提供算力基石。
作者 | 心緣
編輯 | 漠影
