从“冷门”中诞生，“寒武纪”是怎样炼成的？
从“冷门”中诞生，“寒武纪”是怎样炼成的？
从“三无研究”到全球首款商用深度学习专用处理器，寒武纪的诞生和发展堪称中国AI芯片领域的传奇。两位80后科学家陈云霁和陈天石，如何在硅谷之外开辟出一条颠覆性的技术道路？本文将为您讲述这个充满理想主义色彩的科技创新故事。
深度学习处理器芯片“寒武纪”诞生之初，《科学》杂志专门发文评论，称其是“发生在硅谷之外的颠覆性进展”。作为联手打造“寒武纪”的陈云霁、陈天石两兄弟，被评为“这波AI大潮中的开拓者和先驱”。
然而，在无数鲜花和掌声的背后，只有亲历者才知道抵达之途有多少黑夜和荆棘：“它最初是一项没经费、没论文、无人问津的‘三无研究’……”
陈云霁（左）、陈天石一同参加某论坛活动
同为“80后”的陈云霁和陈天石年龄相差两岁，两人先后进入中国科学技术大学少年班，又先后来到中国科学院计算技术研究所，此事一时成为美谈。陈云霁笑言，这是因为陈天石对他“从来不服气”，觉得二人天天玩在一起，谁也不比谁更聪明，“你能上，我也能上”。
兄弟俩在计算所，一个投身芯片研发，一个专攻人工智能（AI）。两人凑在一块，一有空就琢磨，什么样的研究更好“玩”？从各自专业出发，两人合计，将AI和芯片设计的基础研究交叉，做一款“聪明的芯片”，用芯片加速处理深度学习算法程序。
要知道，那是2010年前后，英伟达芯片还是“游戏显卡”的代名词，再过6年，“阿尔法狗”才会因击败李世石而一鸣惊人。没人知道“AI+芯片”会碰撞出什么火花，他们也没有“上帝视角”。AI芯片是个啥东西、做出来能不能用，兄弟俩没有答案，学生们更摸不着头脑。不止一个学生跟陈云霁吐槽：“带我们做点不那么非主流的研究吧，别搞这么虚无缥缈的东西了。”
陈云霁特别理解大家的心情。当时这个课题连20万元的项目都申请不下来。“可能需要一点理想主义。”2010年底，兄弟俩在一次所内汇报中，报告了做AI芯片的设想，没想到竟打动了时任计算所所长李国杰，后者当场肯定了两人的想法，给了兄弟俩继续做下去的信心。
2011年，依托计算所成立，国重实验室主任孙凝晖超前布局，围绕“非传统体系结构方向”设立了3个研究组，智能处理器团队（现计算所智能处理器中心）在列。对于陈云霁、陈天石两兄弟而言，创立智能处理器团队的时机恰到好处：“再晚半年，恐怕就错过了。”
2013年的一天，陈云霁刚晋升为研究员不久，孙凝晖把他叫到办公室谈话，提出由他担任智能处理器团队的PI，专注智能处理器的基础研究。孙凝晖为30岁的陈云霁做了长远打算：“计算所是做大事的地方，研究员仅仅是做大事的起点。要想在市场、用户那里占有一席之地，得有超过别人的创新和优势。”这次谈话改变了陈云霁的职业生涯，从那之后，他更坚定了信念。
沉下心后，他们用详尽实验得出的实际数据，证明了深度学习处理器的巨大潜力，并陆续将多年积累的研究成果写成论文投出去。只是没想到，他们的成果产生了不曾想象的影响力。
2014年是兄弟俩丰收的一年，他们与合作伙伴关于机器学习计算的论文成果——“DianNao”和“DaDianNao”，先后斩获ASPLOS、MICRO两大计算机学术顶会的最佳论文奖，创造了中国乃至亚洲科研机构的首次。这两篇论文的他引数很快达到数千次，施引者遍及全球数十个国家、数百个科研机构，其中，英伟达是引用最多的机构之一。“DianNao”和“DaDianNao”，寓意为“电做的大脑”，表达了“AI”中文含义。这个中文发音曾让国外同行大费周章，他们需要卷着舌头发出“脑”音。在兄弟俩看来，这两个名字独具魅力，“因为此前没有中文发音的芯片”。
一下子拿到两个顶会的最佳论文，兄弟俩才意识到，他们蹚出了一条前人不曾涉足的路。DianNao和DaDianNao开创的深度学习处理器方向，现已成为国际计算机体系结构研究的主流。
最佳论文到手后，孙凝晖问兄弟俩：“你们能做出真正的深度学习处理器芯片吗？”原来，国重实验室有个不成文的共识——重视论文，但更重视技术发明和原型系统，“顶天”更要“立地”。在一间不足30平方米的“小黑屋”里，陈云霁带领智能处理器团队的成员，将论文成果付诸于方寸之间的集成电路上，风雨无阻，日夜兼程。
一年后，取名为“寒武纪”的国际上首颗深度学习处理器原型芯片一次流片成功。
国际首个深度学习处理器芯片寒武纪1号（2015年）
两兄弟说，“寒武纪”最初是想表明它只是一个早期的起点，就如寒武纪那个遥远而原始的时代一样。但他们没想到，这个领域的大爆发来得迅猛且快速。2016年春，“阿尔法狗”一战成名，AI迅速在全世界掀起浪潮。同年，寒武纪公司成立。2017年，华为Mate10凭借寒武纪芯片取得巨大成功，“寒武纪1A”成为全球首款商用深度学习专用处理器。2020年7月20日，寒武纪公司在科创板挂牌上市，成为国内AI芯片第一股。
寒武纪公司在上海证券交易所“敲钟”，登陆科创板（左一为陈天石）
眼见“寒武纪”开启了智能计算大爆发的序幕，陈云霁感慨：这其中既有运气成分，更是时代的助推。个人兴趣与国家战略需要融合在一起，就有机会促成伟大的事情发生。
本文原文来自《中国科学报》