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[導(dǎo)讀]Gyrfalcon Technology成立于2017年，公司成立時(shí)正式AI芯片備受關(guān)注之時(shí)。深度學(xué)習(xí)技術(shù)的成熟及應(yīng)用，原有的芯片算力已經(jīng)難以應(yīng)對(duì)巨大的算力消耗……

2017年7月，Intel發(fā)布了基于Movidius技術(shù)的神經(jīng)計(jì)算棒，售價(jià)79美元，可以接入多種設(shè)備，部署深度學(xué)習(xí)推理任務(wù)。半年之后，Laceli? 計(jì)算棒問(wèn)世，根據(jù)官網(wǎng)參數(shù)，性能是Movidius神經(jīng)計(jì)算棒的90倍, 售價(jià)僅為69美元。

推出這款產(chǎn)品的，正是硅谷的一家AI芯片初創(chuàng)公司 Gyrfalcon Technology。在此之前，公司已推出“光矛處理器 Lightspeeur? 2801S”，于2017年9月成功流片，基于自研的APiM架構(gòu)，有28000個(gè)并行神經(jīng)計(jì)算核，180mW功耗下基于VGG模型每秒處理圖片150張，適用于CNN、RNN等常見(jiàn)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型訓(xùn)練及推理。

Gyrfalcon Technology成立于2017年，公司成立時(shí)正式AI芯片備受關(guān)注之時(shí)。深度學(xué)習(xí)技術(shù)的成熟及應(yīng)用，原有的芯片算力已經(jīng)難以應(yīng)對(duì)巨大的算力消耗。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，深度學(xué)習(xí)的過(guò)程可以抽象理解為利用大量標(biāo)注的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練出一個(gè)行之有效的模型，再將這一模型運(yùn)用于新數(shù)據(jù)的推理。因?yàn)檫@一算法是建立在多層大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之上的，后者本質(zhì)上是包含了矩陣乘積和卷積操作的大運(yùn)算量函數(shù)，往往需要先定義一個(gè)包含回歸問(wèn)題的方差、分類(lèi)時(shí)的交叉熵的代價(jià)函數(shù)，再數(shù)據(jù)分批傳遞進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)參數(shù)求導(dǎo)出代價(jià)函數(shù)值，從而更新整個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型。這通常意味著至少幾百萬(wàn)次的相乘處理，計(jì)算量巨大。

有多年半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的董琪、楊林、林建國(guó)、Terry Torng也看中了其中的市場(chǎng)機(jī)遇，于2017年一起創(chuàng)業(yè)，在硅谷創(chuàng)辦了Gyrfalcon Technology，希望打造AI芯片。

2017年，團(tuán)隊(duì)推出了第一款芯片，名為L(zhǎng)ightspeeur?光矛系列智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器。從官網(wǎng)公布的性能參數(shù)上看，這款產(chǎn)品采用了28nm制造工藝，片上集成高達(dá)28000個(gè)運(yùn)算單元，單芯片峰值運(yùn)算能力為5.6TOPS，效率能耗比達(dá)到9.3Tops/W，180mW功耗下基于VGG模型每秒處理圖片150張，支持 常見(jiàn)的多種網(wǎng)絡(luò)模型，同時(shí)支持標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)源框架，如 Caffe, TensorFlow和 MXNet，表現(xiàn)亮眼。

之所以能做到這一點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)分析主要是因?yàn)閮纱髣?chuàng)新。一是采用了不同于傳統(tǒng)處理器架構(gòu)，而是采用了二維的矩陣芯片架構(gòu)，第一代的芯片產(chǎn)品已經(jīng)可以做到 168核X168個(gè)核的矩陣架構(gòu)，相當(dāng)于片上集成28000個(gè)運(yùn)算單元。

傳統(tǒng)的處理器基本是馮諾依曼架構(gòu)，如Intel X86 CPU，單點(diǎn)架構(gòu)，基于指令集處理各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的任務(wù)，；或是類(lèi)似NVDIA GPU這樣的一維架構(gòu)，可以做大量并行計(jì)算，適用圖形計(jì)算，計(jì)算單元大幅提高但總量依然受限，功耗很高。而基于Gyrfalcon Technology的二維矩陣式結(jié)構(gòu)，單品可以輕易集成幾十到幾十萬(wàn)計(jì)算單元，多單品之間還可隨意無(wú)縫互聯(lián)，非常適合不同場(chǎng)景下的AI計(jì)算。，為降低功耗和發(fā)熱，其時(shí)鐘設(shè)計(jì)可以很慢，但由于計(jì)算單元海量增加，芯片整體速度卻會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他傳統(tǒng)架構(gòu)的處理器。目前，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為這一技術(shù)申請(qǐng)了專(zhuān)利。

二是自研了 APiM架構(gòu)（存儲(chǔ)計(jì)算融合一體的本地并行AI運(yùn)算），消除了數(shù)據(jù)搬運(yùn)的環(huán)節(jié)，解決了數(shù)據(jù)搬運(yùn)墻難題。AI算法在芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)遇到的核心問(wèn)題不是計(jì)算資源而是存儲(chǔ)問(wèn)題，強(qiáng)如GPU提供眾多的計(jì)算資源，但實(shí)際計(jì)算能力與計(jì)算資源大為降低，很多情況下芯片80%左右的功耗都用于了數(shù)據(jù)搬運(yùn)上。

Gyrfalcon Technology的 APiM架構(gòu)提升內(nèi)存的地位，將數(shù)據(jù)和運(yùn)算寫(xiě)在了內(nèi)存里，相當(dāng)于減少了一半以上的能耗。團(tuán)隊(duì)告訴36氪，近期他們?cè)贏RM的云端AI服務(wù)器測(cè)試時(shí)，節(jié)省了90%左右的電量。

Gyrfalcon Technology告訴36氪，之所以能做到上面的這些創(chuàng)新，與團(tuán)隊(duì)成員的經(jīng)歷、背景相關(guān)。首席科學(xué)家楊林博士畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)電子工程系，后獲清華大學(xué)無(wú)線電系碩士和美國(guó)加大伯克利電子工程系博士學(xué)位，研究領(lǐng)域?yàn)閳D像處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像識(shí)別和深度學(xué)習(xí)芯片，擁有近30年通訊、數(shù)字電視、芯片設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，他是細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）和中國(guó)數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)核心技術(shù)發(fā)明人，擁有CNN領(lǐng)域30多項(xiàng)中美專(zhuān)利。CEO董琪畢業(yè)于清華大學(xué)微電子專(zhuān)業(yè)，先后獲得學(xué)士和碩士學(xué)位，是圖像傳感器專(zhuān)家，擁有20多年國(guó)際半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，曾是美國(guó)OMINVISION公司初創(chuàng)管理團(tuán)隊(duì)成員，先后擔(dān)任技術(shù)開(kāi)發(fā)副總裁和市場(chǎng)拓展副總裁。

另一方面，要實(shí)現(xiàn)這樣的創(chuàng)新，還需要更多底層技術(shù)的支持。比如，采用APiM的架構(gòu)，也意味著對(duì)內(nèi)存的要求提升，但目前市面上的DRAM、RRAM、Flash等存儲(chǔ)元器件，雖然技術(shù)成熟，但各自都存在某種使用上的缺欠，如漏電、功耗大、性能表現(xiàn)隨環(huán)境變化不穩(wěn)定等等，，需要在材料方面創(chuàng)新。團(tuán)隊(duì)中的資深技術(shù)副總裁Terry Torng，是明尼蘇達(dá)大學(xué)材料工程系博士，有近30年磁性記憶、磁性材料、高溫超導(dǎo)、微電子機(jī)械系統(tǒng)和傳感器研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，是高溫超導(dǎo)YBaCuO、93K發(fā)明人之一，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了適用于AI芯片的新材料。

Gyrfalcon Technology的產(chǎn)品，目前可以適用于深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練、推理環(huán)節(jié)，同時(shí)可以適用于云端和終端。團(tuán)隊(duì)分析，推理環(huán)節(jié)會(huì)是未來(lái)AI芯片的重要應(yīng)用場(chǎng)景，而在云端團(tuán)隊(duì)很難撼動(dòng)NVIDIA的優(yōu)勢(shì)，因此主要聚焦終端的推理環(huán)節(jié)。

目前的產(chǎn)品主要包括單芯片、計(jì)算棒、板卡等多種形態(tài)，適用于移動(dòng)邊緣計(jì)算、智能監(jiān)控、智能玩具、、VR AR、、自動(dòng)駕駛等。根據(jù)此前騰訊科技的采訪，公司目前已經(jīng)與一家自動(dòng)駕駛公司啟動(dòng)無(wú)人駕駛深度學(xué)習(xí)的產(chǎn)品合作，與韓國(guó)手機(jī)品牌開(kāi)始AI手機(jī)方案合作、與日本知名企業(yè)合作專(zhuān)用AI服務(wù)器、與中國(guó)制造業(yè)知名企業(yè)聯(lián)合啟動(dòng)AI工業(yè)智能自動(dòng)化項(xiàng)目、以及與國(guó)內(nèi)安防企業(yè)籌劃真正具備本地AI識(shí)別能力的攝像頭等等。

總裁林建國(guó)告訴36氪，搭載Gyrfalcon Technology芯片的手機(jī)將于今年7月左右正式推出，芯片將主要用于支持一款圖像相關(guān)的應(yīng)用。第二代產(chǎn)品疊加了新材料內(nèi)存技術(shù)，在能耗、存儲(chǔ)能力上將實(shí)現(xiàn)量級(jí)提升，預(yù)計(jì)于2018年第四季度推出。

現(xiàn)階段，Gyrfalcon Technology組建了40人左右的團(tuán)隊(duì)。除董琪、楊林、Terry Torng有半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)、研發(fā)背景外，軟件部總裁張文涵是清華大學(xué)電子工程系博士，有20多年圖像視頻信號(hào)處理研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，專(zhuān)注于計(jì)算機(jī)視覺(jué)及深度學(xué)習(xí)及其ASIC芯片架構(gòu)，曾先后任職于意法半導(dǎo)體、Genesis Microchip、凌訊科技、Motorola 擔(dān)任高級(jí)技術(shù)及管理職位。

此外，總裁林建國(guó)畢業(yè)于清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，后在美國(guó)南加州大學(xué)取得MBA學(xué)位，有30年通訊、IT、互聯(lián)網(wǎng)等高科技行業(yè)國(guó)內(nèi)國(guó)際創(chuàng)業(yè)以及企業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，曾在世界500強(qiáng)企業(yè)分別擔(dān)任北美戰(zhàn)略總監(jiān)、全球業(yè)務(wù)總經(jīng)理、美國(guó)公司總裁等職務(wù)。 市場(chǎng)付總裁雷兵曾在Syncomm、C2 Microsystems、ArcSoft、Electronic Business等多家芯片、電子類(lèi)公司擔(dān)任CEO、全球營(yíng)銷(xiāo)及商務(wù)拓展副總裁等職務(wù)，在對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)進(jìn)行市場(chǎng)化、全球戰(zhàn)略合作方面有經(jīng)驗(yàn)。

至目前為止，公司已經(jīng)完成來(lái)自中、日、韓的兩輪融資，中國(guó)上市公司華西股份有參投。團(tuán)隊(duì)透露，公司2018年將有望實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。

文章編輯：CobiNet(寧波)  
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