早在今年7月份，中國信通院就發布了《中國數字經濟發展白皮書（2020）》。根據報告，近年我國數字經濟規模不斷增長，2019年再上新臺階。中國數字經濟增加值規模已由2005年的2.6萬億元，擴張到2019年的35.8萬億元，數字經濟占GDP比重已提升到36.2%，在國民經濟中的地位進一步凸顯。

數字經濟大背景下，芯片是底層核心技術，而算力也將成為新生產力，高算力芯片在一次次突破自己極限的時候，是否可以創造更多奇跡和機遇？正如浙江豪微科技有限公司（下簡稱“豪微科技”）在接受采訪時所說：“加速數字化會帶來其底層基礎-芯片的形態的變化，這是一個非常大的機會，由于需求和產品形態非常新，是一片藍海，特別適合初創公司切入。”

FPU架構的優勢

“縱觀芯片技術幾十年進階史，最顯著的驅動力是制程的提升，而隨著摩爾定律發展受阻，芯片架構的演進是當前業界尋求突破的重要的思路，最終的芯片技術要為產品，為市場服務。”豪微科技COO崔傳榮分析：“從最早的Wintel組合，X86架構的CPU稱雄桌面計算市場；到移動時代的高通、華為角逐移動處理器，Arm的RISC架構一枝獨秀；再到數據中心時代，英偉達、AMD紛紛把高并行處理的GPU應用于數據中心和科學計算里面。我們看到芯片產品一直受到市場需求的驅動而不斷變化，從未停止過演進的腳步。”

毫無疑問，當下大數據、人工智能對計算性能提出爆發式需求，各種創新的計算架構層出不窮，傳統芯片設計架構在應用對計算能力的需求時也遭遇瓶頸，突破性的架構是實現算力進階的一種有效方式。

“大家比較熟悉的電腦里面的CPU，顯示用的GPU，大戰李世石的阿爾法狗里面的TPU都是由市場需求帶動而產生的技術革新。”崔傳榮表示：“而我們全球首創的FPU（流處理器）平臺，也是當前區塊鏈、人工智能、數據中心等高算力大帶寬的強烈需求之下的整體架構的完全更新。”

據介紹，此次流處理器概念的公布屬于世界首次，相關產品今年上半年已經量產應用，如今第二代產品也已進入了量產流程。

豪微科技聯合創始人兼CEO胡楠對芯片的發展脈絡有著清晰的認識：“從業界主流架構對比來看，CPU 和DSP的架構比較接近。GPU 主要進行對圖像、矢量的并行計算，其微架構、邏輯設計架構以及物理實現方面更高效，為了擴展數據處理的通用性，在進一步發展GP-GPU。而TPU 被定義為張量運算處理器，可以認為是一種 DSA（Domain-specific Architecure）。我們所研發和應用的FPU流處理器（Flow process unit），也可以認為是一種DSA，但是技術和架構的涵蓋更廣泛。”

不同于CPU、GPU和TPU更注重于計算本身的效率和性能的特點，豪微科技的FPU著重于連接、存儲和計算三個方面相對均衡的綜合性能，兼顧在應用端的靈活性和可擴展性。所以FPU的數據輸入和輸出的帶寬資源大，延時低。

此外，FPU的邏輯上的核心構成包括多核、異構的運算core，Intelligent-NOC 片內網絡，分布式的SRAM同高帶寬低延時DRAM構成的存儲單元。

總的來講，FPU共有四大特點：

1.設計重用性很強，可伸縮性強；容易在新的芯片中重構；2.架構內的數據搬移效率高，消耗功耗低；3.數據并行處理，低時延，高帶寬；4.軟硬件協同能力強。

“FPU不單是一個運算核心的升級，而是一個體系的創新。其融合和優化包括芯片制程工藝、芯片內的架構設計、芯片之間的連接等多種技術。”胡楠表示：“因此，FPU能夠解決一些應用中其他傳統架構遇到的功耗、規模的瓶頸。”

目前，豪微科技研發了兩種基于FPU的架構——FPU-2D和FPU-3D，兩者屬于并存的兩種規格，不存在相互替代性。兩者特點相同，但使用于不同的產品應用。其中，FPU-3D 的規模更大，帶寬更高。

豪微科技相信FPU的先進技術理念和客戶的場景結合之后將會極大的提升現有計算業務水平，從而促進整個數字經濟的進一步發展。

大芯片的奇跡

目前，基于FPU架構，豪微科技發布了布谷鳥芯片，通過此類嘗試，以將FPU應用推廣向更大的市場。

據介紹，豪微科技研發的這款布谷鳥（Cuckoo）芯片是世界上最大的區塊鏈專用芯片，其能效比超過英偉達主力顯卡七倍以上，功效和算力雙雙拿下全球第一。

具體參數如下：

尺寸達到了37.5x37.5mm

功耗100W，C32算力達到世界第一

功耗性能比是英偉達主力顯卡RTX2080Ti的7倍

采用獨家的FPU-2D技術

崔傳榮表示：“該芯片在SOC投片時是臺積電22nm平臺下最大的一顆，內置了超過512Mb的SRAM。為了防止可能的良率問題，我們在容錯設計和定制化上下了很大的功夫，最后到實際產出時良率總體在95%以上。”

這是怎樣的團隊？

對于大芯片來說，其技術難度、研發周期、資金投入都會較常規產品有更大挑戰。胡楠表示：“但是我們看到了來自數據中心，人工智能，自動駕駛等領域新的市場需求，基本上都是人類數字化加速和深化產生的新場景，并且會在未來持續產生需求。總體上，我們判斷，未來的芯片都是高帶寬大算力的芯片，這個是市場的需求，我們當然不能因為大芯片難做就不去做正確的方向。”此外，對于豪微科技來說，其技術團隊此前在顯卡和電視SOC等芯片上有較深積累，所以對大芯片的研發并不陌生。

豪微科技從長遠布局角度，來謀劃芯片的發展思路。據介紹，豪微科技的技術團隊在行業積累多年，成員來自于 AMD、IBM、MTK、泰鼎、新思科技等知名公司的骨干，從55nm、45nm、40m、28nm、16nm、12nm、7nm的制程演進過程中的一直都走在世界前沿，成功流片過近20顆大規模的SOC，應用在顯卡、高性能電視SOC、STB 以及HPC 的市場上。

胡楠說：“在戰術實施方面，團隊很重視方法學，流程非常完備。我們很早就在進行關鍵IP的自研，并且按照計劃進行測試流片和硅片驗證。并且我們目前還在按計劃進行中，在明年上半年，大家還能看到豪微科技新階的大芯片產品量產。”

公司的規劃和愿景

對于公司的布局，豪微科技創始人及董事長孔劍平做了介紹：

“杭州擁有阿里巴巴、網易、海康威視，大華等領先的企業，是中國乃至世界為數不多的數據中心港。數字產業高度發達，新技術需求旺盛，新興資本嗅覺靈敏。上海擁有中國最雄厚的半導體人才儲備，最前沿的芯片設計理念，最齊全的芯片產業鏈。我們把各個地方的優勢資源整合在一起，形成了有戰斗力的團隊和有競爭力的產品方向。”

對于未來，孔劍平展望說 道 ：“未來，我們的FPU技術將進軍核心網絡、自動駕駛、人工智能、5G等領域，這將有力的推動這些改變人類未來的技術的發展。”

最后，作為曾經率領團隊成功打造全球區塊鏈及AI芯片第一股，并全球最早推出7納米量產芯片的孔劍平說出了他對豪微的期許：“我們研究技術，不僅僅是因為追逐技術本身，更是因為技術承載著人們創造更美好未來的夢想。”
責任編輯:tzh