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飞越舒适区布局未来

摘要: AI时代的新需求,使全球芯片业重新洗牌。在联合创始人奈杰尔·图恩(Nigel Toon)的带领下,Graphcore以不拘一格的创新精神,通过为AI时代专属发明的芯片技术,吸引了几乎所有人工智能产业参与者的关注。

AI时代的新需求,使全球芯片业重新洗牌。在联合创始人奈杰尔·图恩(Nigel Toon)的带领下,Graphcore以不拘一格的创新精神,通过为AI时代专属发明的芯片技术,吸引了几乎所有人工智能产业参与者的关注。


Graphcore 芯片能提升人工智能的效率。

Graphcore 芯片能提升人工智能的效率。


从集成电路的诞生算起,半导体行业的发展已经过了60多年。随着数智化转型的革命浪潮席卷而来,AI 领域创新力量风雷涌动。与成熟的CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)相比,人工智能应该需要一块专属芯片——这个想法让全球创业企业看到了挑战巨头的机会。


2020年5月,IPU(智能处理器)的发明者Graphcore 一战成名。


在英国Intelligent Health 峰会上,微软机器学习科学家分享了使用IPU训练CXR模型的卓越性能:IPU在运行微软COVID-19影像分析算法模型时能够在30分钟内完成训练,而在NVIDIA GPU上这项工作需花费5个小时。


这一年,英国AI 芯片初创公司Graphcore 在《快公司》评选的2020年十大最具创新力AI 公司中排名第一。相比之下,NVIDIA排名第五。Graphcore同时被权威杂志《Analytics Insight》评选为2020最值得为之工作的十大人工智能公司之一。


英国半导体之父、Arm联合创始人赫尔曼· 豪泽(Hermann Hauser)对成立于2016年6月的Graphcore 格外赞赏。他说:“在计算机历史上,只发生过三次计算机革命。第一次是20世纪70年代的CPU ;第二次是20世纪90年代的GPU。而Graphcore 就是(创造了)第三次革命,他们的IPU是这个世界伟大新架构的一种。”


Graphcore真有赫尔曼描述得那么出色?面对外界的疑问,Graphcore 的联合创始人、首席执行官奈杰尔· 图恩(Nigel Toon)在接受《周末画报》独家专访时表示:“很高兴能够得到赫尔曼的支持,他深谙IPU与其他处理器架构的不同之处。Graphcore紧跟ARM的脚步。两家公司都意识到计算领域正在发生根本性转变,且需全新的硬件。”这位温文尔雅的管理者言谈举止间充满极客气质,他强调:“移动技术推动了ARM在全球范围内取得主导地位,而Graphcore 的优势则是在机器智能领域。”


Graphcore高级副总裁兼中国区总经理卢涛表示,CPU和GPU从来不是为了满足机器学习的计算需求而设计的。在机器智能的道路上,创新者们往往被传统的方式所“桎梏”。Graphcore的IPU则针对人工智能计算的计算图特性设计。比如在智能汽车领域,同传统方式相比,IPU能以更小的体积,提供同等甚至更多的算力和更低的延迟,大幅减少数据中心的支出,在提升效率的同时,满足智能汽车对数据中心算力的超高要求。


2020年12月29日,Graphcore宣布其已在E 轮融资中筹集了2.22亿美元,增资后的公司估值为27.7亿美元。新一轮融资将用于支持Graphcore 继续在全球扩展业务,并进一步加速未来IPU、系统和软件的开发。谈及E 轮融资,奈杰尔指出,这些备受尊敬的机构投资者的支持,正是目前市场对Graphcore 看好的有力证明。他们对Graphcore 的信心来自于公司在构建产品和业务方面表现出的能力。


2020年,Graphcore 探索前行的脚步从未如此之大:聚焦创新,深耕社区,布局生态…… 在机器智能的道路上,Graphcore还将持续赋能,继续引领第三次计算机革命。


Graphcore 发明了IPU(智能处理器)。

Graphcore 发明了IPU(智能处理器)。


创新摆脱传统模式

Graphcore 的历史若没有Marlborough Tavern,就没有当下。前者是一家仍在营业的酒馆,位于英国唯一被列入世界文化遗产的城市——巴斯。后者是致力于为支持人工智能工作负载而设计新型微处理器,其总部扎根于距巴斯仅21公里的布里斯托。


2012年1月,雪后的巴斯异常寒冷。Marlborough Tavern室内的炉火噼啪作响,奈杰尔和西蒙·诺尔斯Simon Knowles 无比兴奋,他们低声商量着在出售了他们共同创立的半导体公司之后,接下来该投资什么项目。


无论怎么讨论,他们都无法绕开半导体行业。随后的4年时间,奈杰尔和西蒙从零开始,模拟了数百种芯片布局的计算机测试方法,为构建第一款专为机器智能设计的处理器不懈努力。2016年6月,Graphcore正式在布里斯托成立。时年52岁的奈杰尔担任公司CEO( 首席执行官),时年54岁的西蒙出任公司CTO( 首席技术官)。


奈杰尔出生在英国东部赫特福德郡的沃特福德,其父亲曾在圣安德鲁斯大学担任讲师。毕业于英国赫瑞瓦特大学(Heriot-Watt University)电子与电气工程专业的他,在上大学期间就很喜欢鼓捣和改造个人电脑,以便让室友痛快地玩游戏。


20世纪90年代,奈杰尔加入了美国科技企业Altera,并担任过Altera公司副总裁兼总经理。2002年,奈杰尔同西蒙在布里斯托共同创办了打造3G cellar modem芯片的Icera。2011年,英伟达以4.35亿美元价格收购了Icera。奈杰尔和西蒙有过成功的合作和创业经历,他们没办法闲下来。


Graphcore的创设构想来自于他们对机器学习未来的愿景。人工智能通常被认为是挖掘大量数据集的复杂软件,但奈杰尔认为,运行这类软件的电脑仍然存在更重要的障碍。问题在于芯片没有设计成按照人类特有方式“思考”的产品。人类大脑利用直觉来简化处理某些问题,比如识别走近的朋友,而计算机可能会尝试分析对方面部的每个像素,与包含数十亿张图像的数据库进行比较,然后才会开口打招呼。在计算机主要作为计算器使用的时候,这种精度是有意义的,但是对人工智能来说效率非常低,要消耗大量能量来处理所有的相关数据。


Graphcore把“低精度”计算作为芯片的核心能力,将其称为IPU。“你脑子里的概念很模糊。实际上,正是把这些非常接近的数据点聚集在一起,才让你产生了清晰的想法。”奈杰尔说,“我们想制造一台超高性能的计算机,利用低精度来处理数据。


也就是说,Graphcore正在为计算机开发的大脑将像人类一样处理信息,而不是通过大量的数字运算来模拟人类。“几十年来,我们一直告诉机器每一步该做什么,但我们不再这么做了,”奈杰尔描述Graphcore的芯片怎样教会机器如何学习。“这就像是回到20世纪70年代,当时微处理器刚刚问世,我们需要摆脱传统模式。我们在重现英特尔的历史。”


Graphcore的现有大量技术人才来自于Icera、Arm、英伟达等企业。这些人才构筑了Graphcore强大的技术潜力和底蕴。


在美国硅谷工作的那5年多时间里,奈杰尔感觉自己从未真正生活在那儿,他的心在布里斯托,最终还是选择在布里斯托追逐芯片梦想。“我很喜欢这里(布里斯托)。有时,天气很凉。但我们这儿的啤酒是温暖的。”他道出自己内心的感受,“对年轻人来说,这是相当宜居的地方。这儿不大,也不是很小。”


他向《周末画报》介绍道,英国拥有一批世界最优秀的大学,并且一直是创新的中心之一。从历史上来看,英国发展出了一些令人赞叹的企业。如今,英国又开始成为科技公司的中心。英国的科技生态系统正发展,成长中的优秀企业正吸引投资者。


“能够成为这一发展过程的一份子,非常令人兴奋。有趣的是,半导体恰是英国拥有数十年经验的一个领域,尤其是在Graphcore总部所在地——布里斯托。”自豪感已渗透到奈杰尔的内心深处。


在3年多的时间里,奈杰尔和团队对数百个芯片设计架构进行了计算机模拟测试,最终确定了包括1216个处理器内核的设计方案,并在2018年制造了最终的IPU成品,这款光滑的芯片只有薄脆小麦饼干大小,有近240亿个晶体管,能够以远低于GPU的功率访问数据。“每块芯片的功率是120瓦,和明亮的白炽灯泡差不多,大约相当于0.8伏和150安培。”奈杰尔介绍。


Graphcore总部所在地——布里斯托拥有深具创新精神的大学。

Graphcore总部所在地——布里斯托拥有深具创新精神的大学。


合作创造更多价值

Graphcore的融资之旅从2013年开始。那时,公司尚未真正成立。即便两人在业界盛名显赫,但AI芯片还仍是商业计划书中的概念,短时间内难以赢得风投机构的青睐。


“同能够小规模尝试、不成功再换一个坑的软件产业相比,倘若一枚芯片设计失败,除了耗费所有资金,公司几乎无路可选。”西蒙理解那些风投机构的保守和小心翼翼。


融资困局的转机来自于谷歌在2016年推出了自家AI芯片TPU。这为风投界做了一次AI芯片领域的教育启蒙。西蒙回忆当时的局面时说:“一夜之间,他们(谷歌)说出的每一件事,都是我们前些年尝试去告诉大家的。”兴奋的西蒙还专门给谷歌AI业务时任负责人杰夫·迪恩Jeff Dean发了一封感谢邮件。


2019年11月,Graphcore正式对外宣布IPU产品已量产,微软、Qwant和Citadel等是其早期合作客户。宝马风险投资部门的投资主管托比亚斯· 雅恩(Tobias Jahn)设想把Graphcore芯片用于该公司的数据中心,也许还有宝马汽车。自动驾驶必须立即执行多项关键任务,考虑到在云环境中运行往往伴随着时间滞后,自动驾驶汽车成为IPU等产品的关键市场。Arm联合创始人赫尔曼·豪泽估计,每辆无人驾驶汽车可能需要两个IPU。


不过,虽然Graphcore 有很好的定位,但是相比NVIDIA的市场份额,该公司仍然是个非常小的竞争对手。如何让自己变得更加出色?奈杰尔选择携手合作伙伴,大步迈进、飞速向前。


2019年,Graphcore正式进入中国市场,并迅速力求全面拥抱中国市场。次年5月,Graphcore加入百度飞桨硬件生态圈。未来,它将和百度一起加快软硬一体适配、建立行业统一标准、携手推动成果普及。同月,阿里巴巴集团异构计算首席科学家张伟丰博士在北美顶级数据中心技术前瞻峰会——OCP Virtual Summit上宣布Graphcore支持阿里云的ODLA(Open Deep Learning API)接口标准。2020年,Graphcore还推出了精英合作伙伴计划,包括许多全球最知名的渠道伙伴、技术分销商,他们将支持Graphcore为全球的创新者提供IPU-M2000。


2020年上半年,Graphcore中国决定加快队伍建设,从而支撑公司业务在中国的迅速发展。在疫情期间,卢涛领导的Graphcore中国,每周都会安排十余场线上面试。为实现充分的双向沟通,卢涛在首轮面试时就会参与进来。


卢涛表示,初创企业的高层管理者应当充分重视人才,对人才管理投入足够的时间和精力。初创企业应该“以拿下一个客户的激情和干劲,去争取一个人才”,通过对于自身工作的自信和激情,争取合适的候选人。


卢涛强调称,初创企业理应秉持开放的心态,采取透明的制度,为人才提供包容的环境。正是Graphcore中国“不拘一格”的观念意识和灵活透明的制度机制,才能吸引和保留了大批能够“跳出盒子思考”的多样化创新英才。正是这批优秀的人才聚集在一起,人尽其才,群策群力,Graphcore中国才能不断地开拓创新,激发自身和合作伙伴的商业潜能,触发变革,拓展人工智能的边界。


奈杰尔坚信,中国在AI领域已处于全球领先地位。中国比世界上的大多数国家都更了解如何从创新转向应用,了解如何从概念阶段转移到动态生产阶段,以及在概念阶段投入正确技术和资源的重要性。


他看到,有远见的中国公司已开始着手布局自己在AI 领域的蓝图。这是Graphcore 在中国找到了热情,并深入中国市场的原因。Graphcore已开始为一些颇有建树的中国公司提供技术支持,并将助力推动中国那些发展最快、最具创新性的AI 初创企业。


全球人工智能芯片市场(按类别)


在美国硅谷工作过的奈杰尔接受《周末画报》独家专访时,比较了美国、中国和英国在针对初创公司方面的差异和相似性。与中国一样,英国有着悠久的历史。近些年来,“我们在这两个国家都目睹了创新和技术精神”。而美国硅谷树立了现代创新的典范,但中国正迎头赶上,在某些领域可能已经领先。英国同样也在快速发展。


奈杰尔对中国的一个强烈感受是,整个国家高度重视科学、技术以及正打造将这些技术融合在一起的新业务。这些已成为国家经济发展的重要组成部分。“我们已在与一些出色的中国公司合作,他们的成功得益于国家的成功。”


深耕中国市场之时,Graphcore 还同全球最大的晶圆代工厂、总部位于台湾地区的台积电开展合作。后者在芯片制造领域是当前全球无可匹敌的“冠军”,遥遥领先于三星电子和英特尔。“台积电的工作真是太令人赞叹了。”奈杰尔以感性的语调向《周末画报》描述说。台积电已宣布Graphcore 将成为使用其即将推出的3纳米技术的首批客户之一。奈杰尔认为,这证明了Graphcore 与台积电之间紧密、直接的合作关系。他相信通过这样的合作,Graphcore 终将创造并改善人类未来生活的各个方面。


采访、撰文—方李敏 编辑— 张古月 设计—丁燕

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