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燧原科技第一代产品规模化落地，第二代产品走向量产，第三代产品已经启动设计。
智东西12月7日报道，今日，AI芯片独角兽燧原科技正式推出其第二代云端AI推理加速卡云燧i20。这距离燧原科技发布其第二代云端AI训练加速卡“云燧T20”，仅仅相隔5个月。云燧i20的发布，标志着燧原科技在云端AI算力加速领域，从训练到推理的完整产品线已全面迭代到第二代。
▲燧原科技CEO赵立东和COO张亚林发布第二代云端AI推理产品
据悉，云燧i20是业内首个拥有超大存储带宽的AI推理加速卡，其单精度张量TF32峰值算力达128TFLOPS，整型INT8峰值算力达256TOPS。基于燧原科技的自主创新芯片架构，采用12nm工艺制造的新一代“邃思”AI推理芯片实现了媲美业内7nm GPU的计算能力，并可在相同性能表现下提供更高性价比。
很难想象，仅用三年多的时间，燧原科技便凭借极强的团队执行力、高效的研发落地能力，连续迭代两代、三款云端AI芯片，在数十家云端AI芯片玩家中脱颖而出。
如今，搭载第一代邃思芯片的集群规模落地，其第一代训练及推理产品已产生过亿订单及收入，云燧i20加速卡将于明年第二季度量产。燧原科技累计融资超30亿元，其团队也完成新的组织调整，团队规模从年初的约400人增至逾650人。它是怎样做到的？近日，智东西对话燧原科技创始人兼COO张亚林，以期更深层次地了解这个中国AI芯片赛道中尤为独特的样本。
▲燧原科技全新一代“邃思”云端AI推理芯片
01.对标业内旗舰GPU训练&推理产品全面进入2.0阶段
新一代“邃思”云端AI推理芯片和云燧2.0加速卡，让燧原科技在2.0阶段完成了闭环。“性能赶超业内旗舰GPU的云燧i20正是我们的关键成果之一。”燧原科技CEO赵立东说，“当前，我国芯片产业正处于激烈的成长与蜕变时代。燧原科技以「做大芯片，拼硬科技」时代使命，基于原始创新的软硬件架构，正在不断加速技术创新与产品迭代。”
从2018年3月成立至今，燧原科技整个团队像齿轮般严密地咬合转动，精准执行了产品路线图。在燧原1.0阶段，燧原成立18个月即推出第一代云端训练产品，实现从0到1的破冰。如今其第一代训练及推理产品已规模化落地，它从客户处收集到的需求反馈，正被输入到第二代产品中。2020年，“从1到N”的燧原2.0阶段顺利推进，陆续完成新融资、集群商用落地、第一代推理产品量产发布等重要节点。同年4月，燧原正式启动新一代“邃思”AI推理芯片及云燧i20的研发。
自立项起，燧原便定下目标，第二代推理产品性能要达到国际友商前一代旗舰的2.5倍以上，大部分打平甚至在某些方面超越友商的新旗舰产品。为了达成一年流片的目标，燧原将从前期架构、设计、集成、验证、模拟、软件适配到量产等全流程分解成多个收敛阶段，通过全体工程团队高度协同、精准合作，确保每一步按期作业。应对来自晶圆、基板、材料及测试设备等各层面的全球供应链挑战，燧原密集地与全球供应商进行前期沟通，努力解决意料之外的供应链问题，最终如期完成计划。
▲燧原科技第二代云端AI推理卡云燧i20
据张亚林分享，在多项基准测试中，云燧i20加速卡的模型性能、能效比均处于国内领先水平。浪潮信息与燧原科技通过元脑生态联合创新，在AI整机系统、AI算力优化、场景方案落地等多方面深入合作。浪潮信息副总裁刘军评价道：“此次云燧i20的发布，标志着燧原从训练到推理全面进入2.0时代，这也是国产AI算力发展的里程碑。”
02.业内首个超大带宽推理加速卡打出软硬协同系统组合拳
与第一代推理产品云燧i10相同，云燧i20主要面向泛互联网、传统行业和新基建等赛道。该AI推理加速卡支持视觉检测跟踪分类、语音识别与合成、自然语言处理等主流AI应用场景，并进一步提升了模型覆盖和泛化支持能力。搭载于云燧i20的新一代“邃思”采用12nm工艺、第二代高性能计算核心和数据引擎，通过升级其自研架构GCU-CARA（通用计算单元和全域计算架构），大大提高了单位面积的晶体管效率，实现堪与当前业内7nm GPU匹敌的计算能力。
得益于12nm成熟工艺带来的成本优势，云燧i20在相同性能表现下更具性价比优势，且供应链体系更加稳定成熟，能及时满足客户的业务需求。从算力规格来看，其目标实现得相当不错：
计算方面，云燧i20全面支持从FP32、TF32、FP16、BF16到INT8的计算精度，并在兼顾全精度算力的同时，大幅提高了整型运算。
其单精度FP32峰值算力达到32TFLOPS，单精度张量TF32峰值算力达到128TFLOPS，整型INT8峰值算力达到256TOPS。通过软硬件技术多重优化，云燧i20大幅提升了推理性能，浮点算力较云燧i10提升到1.8倍，整型算力提升到3.6倍。与主流旗舰GPU相比，云燧i20的模型性能可以对标英伟达A10，是T4的2.5~3倍，并在性能深度优化能力、成本方面更具优势。
存储方面，云燧i20拥有迄今业内最大的云端AI加速卡存储带宽。此前燧原科技第二代云端AI训练芯片在国内率先支持HBM2E高带宽存储方案。如今云燧i20推理加速卡更进一步，基于HBM2E可提供超越同类产品水平的819GB/s超大存储带宽，为各类云端推理业务提供高吞吐、低延时的性能。
如今神经网络参数越来越多，无论是语音识别、图片识别、视频内容分析等感知类应用，还是内容推荐、欺诈交易拦截等决策类AI应用，在云端大部分都是以实时在线的方式提供服务，对数据带宽的需求不断上涨。而速度更快、密度更高的内存，有助于高端处理器兼顾高带宽和低延迟，保障AI相关服务准确、平稳、高效的运行。
软件方面，根据客户反馈的需求，燧原将其推理软件栈驭算进一步升级，使其在性能、开发效率和模型覆盖面上得到大幅提升。
驭算引入了通用高层图优化和大规模算子融合技术，充分释放了大容量片内存储和高带宽存储的利用率，将模型平均性能提升3.5倍，硬件算力利用率平均提升2倍。
为了更加匹配客户开发习惯，驭算通过升级的编程模型以及算子自动分片、自动生成技术，使得自定义算子开发效率翻倍，大大降低模型迁移成本。驭算还增强了对动态性的支持，使云燧i20在检测、语音识别、语义理解等场景更具竞争力。
在经济效益和部署灵活性层面，基于虚拟化和多实例加速技术，云燧i20能够实现单卡多用户，同时支持6个业务互不干扰、安全隔离运行。这让更多云端推理应用同时享受专有的算力加速，为客户业务架构带来轻耦合、灵活可靠的实现方式，显著提升资源利用率与投入产出比。作为一家数据中心基础设施提供商，燧原科技已经能提供包括算力、数据、存储、互联在内的一系列系统化解决方案。
03.一代落地、二代量产、三代设计高效滚动式研发背后的三大核心竞争力
对于创业公司来说，云端AI芯片是难攻的高地。一方面，芯片研发有高壁垒、高成本、低容错率等特征，任何一个环节出现差池，此前投入的数千万资金就可能通通打水漂。
另一方面，NVIDIA独霸云端AI训练市场，英特尔不断强化CPU的AI推理性能，其技术和生态壁垒均十分深厚。面对残酷的市场环境，燧原科技一路高举高打，快速迭代研发落地，第一代产品还未量产，第二代产品已经开始滚动式研发。
是怎样的底气，让燧原无惧风险，制定如此紧密的产品迭代周期？张亚林将燧原科技的核心竞争力归纳为三点：迭代快、系统化、成熟配置。首先，天下武功，唯快不破。云端AI产品具有共享的、多用户等特征，每个客户有差异化的场景及业务模型，与对AI芯片架构的通用性提出了更高要求。相比芯片采用几纳米工艺、什么技术，云端AI客户更关注迁移成本、降本增效和性价比是否能达到自身应用的要求。
“当我们开始工程化AI产品的时候，一定要把客户的终极诉求和用户使用习惯带进去，而不是一味地讲纸面参数。”张亚林认为，只有进入客户整个业务系统，才能够真正理解其需求。因此，对于一家创业公司，最重要的不是产品参数，而是尽快触达客户，拿到反馈，再将其优化思路应用到下一代产品中，通过快速迭代，把芯片与工具链打磨至成熟，并构筑自家客户生态。
燧原科技即是按照这样的逻辑，紧锣密鼓地推进产品迭代：当前其第一代产品规模化落地，第二代产品走向量产，第三代产品已经启动设计。随着其第二代训练及推理产品成熟，燧原科技可以针对客户的业务场景，提供具有高性能及性价比的“训练+推理”完整解决方案，并支持国产服务器和操作系统，帮助客户进行云端系统部署。
其次，燧原科技已经成长为一家AI系统提供商，储备了比纯芯片供应商更广泛的能力。在云端数据中心，AI的发展不再局限于单点的软件或硬件，计算范式正趋于系统化、集成化。这要求AI公司不仅能提供AI基础设施，也要能提供更高集成度、性价比和能效比的系统，更便捷易用的软件和用户界面，从而提升用户的生产力。因此，燧原科技从系统的角度思考AI落地，持续布局整个数据中心的新技术，包括集群互连方式、分布式计算拓扑结构、高级封装、先进制程及软硬件全栈的高阶编译等。
这些先进技术，构成了燧原快速迭代产品的护城河。在此支撑下，燧原循序渐进地搭建出一支包含芯片、板卡、集群、软件全栈的完整建制团队，以超强执行力快速推进整体的系统优化，并通过计算、数据、存储、互联四个维度的平衡，将产品成本结构牢牢控制在自己手中。在千卡液冷集群方面，燧原科技与之江实验室合作的1280卡高性能计算液冷集群方案正在部署，该集群采用燧原科技第一代人工智能训练产品“云燧T11”，计划打造符合国家碳中和政策导向的低碳绿色数据中心。张亚林称：“这是我们在整个系统化方面走出的坚实一步。”
燧原的第三重核心竞争力，是完成了燧原2.0组织、人才、流程、规范制度的全方位底层构建，已具备一家较成熟公司的配置。AI芯片流片回来，仅仅走完芯片工程化的30%，另外70%的路要靠工程化、量产化，推动其走向业务落地和交付。这背后，要兑现对客户的承诺，离不开一个成熟组织架构的支撑。
目前燧原的研发组织、供应链、IT部门、商务部门、客户支持部门及运营支持团队均组建完备，使其运营底座能够支撑一、二、三代产品间的交叠，从而支持更大范围的客户落地。这就形成了一个闭环。由客户需求驱动技术更新，将技术价值附着在产品价值上，随着产品规模化落地，再快马加鞭地将客户反馈融入下一代产品设计中，进而驱动产品价值的迭代升级。
04.下一代产品将采用更先进工艺三个核心生态已打好地桩
自第一代云端AI推理加速卡云燧i10发布，燧原科技便着力构建原始创新的通用算力和自主生态。以其国产AI算力产品为核心，以商业生态和科研生态为支撑，燧原科技的云端AI训练及推理产品已实现在国家重点实验室、互联网、智慧城市、智慧金融等多家客户的商业落地。
例如在智慧金融领域，燧原科技与上海银行展开战略合作，助力上海银行实现数字化、智能化转型，将金融科技融入银行服务的全流程来优化其客户体验和服务品质。张亚林也透露了燧原科技的下一步计划。此前其第一代、第二代芯片均采用12nm工艺，第三代产品则将步入更先进的工艺及封装方式。
尽管头部IP厂商已经推出颇具竞争力的AI加速核心，但张亚林并不为此感到担心。相较会造成同质化的第三方IP，他相信：“AI最好的架构一定诞生在自己的软硬件联合设计和原生体系之中。”明年燧原科技有两个重要目标：一是更大规模地落地燧原2.0产品，实现预期的客户泛化和商业价值；二是按照产品路线图推进产品迭代，用更好的技术和架构，在后续产品中更大化客户价值。
“我们希望用三年的时间，初步达成对整个数据中心解决方案的统一集成，再用五年，实现从整个用户界面来看，燧原的数据中心解决方案是易用、好用、可以迁移的。”张亚林说。至于如何拓展生态，张亚林认为，从客户视角思考产品，实现产品可用性，然后才到易用性、可迁移性和可维护性，是为关键。芯片公司必须非常关注需求端的前瞻趋势，包括新的AI算法和应用、新的软硬件技术，并将相应的前瞻性技术纳入到未来产品设计范畴中，与业内更加通用的、更加前瞻的技术生态接轨。
目前燧原科技聚焦于三个生态建设：客户生态、产品和行业生态、技术生态。其中，硬件技术生态是燧原一直以来的优势，燧原与EDA商、封装、测试、制造、晶圆商等紧密合作，在包含先进集成、封装及各种高端IP开发的整个技术生态上持续积累。
燧原科技与上海交大、西安交大、之江实验室等高校在构建通用异构计算生态方面的合作，也都是有的放矢，将为其软件技术生态的增强提供助力。在客户生态方面，燧原尽快让更多不同类型的客户用起来，在泛互联网、传统行业、新基建以及产学研各业务线上均已逐步构建客户群和客户生态，并持续收集更多反馈。在产品和行业生态方面，燧原与芯片、板卡、服务器OEM/ODM提供商、云服务商CSP、算法集成商ISV等均有良好对接，随着客户生态不断扩大，整个行业生态也在不断泛化。
05.结语：云端数据中心日新月异国产AI芯片大有可为
随着国家加大对科技创新的支持力度，AI芯片发展进入快速通道。无论是更多资本涌向创企，还是芯片巨头、互联网巨头及更多创业新秀悉数入局，都共同撑起云端AI芯片产业的繁荣。
云端数据中心日新月异，新的数据中心计算范式正在形成，各类计算、数据、存储、互联、视频加速等解决方案，均有长足发展空间。“因为这个市场足够大，我觉得机会和窗口都还在。”张亚林预测云端AI芯片市场未来两三年会出现头部效应，这将给新进入的厂商一定压力，但最终能否通过市场考验，还是要看产品赋能客户的速度。
在张亚林看来，任何技术路线都可能打造出优秀的用户产品，关键在于理解AI应用场景的本质和规律，选择与市场定位匹配的架构，真正为客户带来AI生产力的提升。因此，创业者们应更加关注客户价值及产品落地，尽早打磨产品基本面。“我很期待更多的AI公司走向商业化之后更好地满足客户需求，共同把这个行业的生态推动起来。”
作者 | 心缘
编辑 | 漠影
