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海归AI芯片商OURS如何挑战巨头

成立于硅谷的创业公司OURS瞄准边缘计算这一市场,以低功耗端计算(Edge Computing) AI芯片为核心技术,解决工业/商业、机器人、汽车自动驾驶、安防等领域的3D机器视觉和多传感器融合的问题。

海归AI芯片商OURS如何挑战巨头

“中国是世界第一大芯片进口国,看到芯片行业在中国的商机,我们决定从硅谷回归国内。”不久前,其联合创始人兼CEO谭章熹宣布,OURS将在今年正式进入国内市场。

作为成立刚满一年的初创企业, OURS跟巨头PK的底气是什么?

云端AI弊端多,边缘计算正在崛起

谭章熹介绍,OURS致力于设计以数据为中心的计算架构,自主研发基于开放的RISC-V指令架构的AI处理器,拥有从FMCW全固态激光雷达(LiDAR)、硅光技术的光相控阵(OPA)、到软件的全栈解决方案。

选择这个领域,是出于商业和技术的双重考量。

在商业方面,以GPU闻名的英伟达抢占了人工智能的第一波红利。与CPU相比,其强大的GPU能更好地满足神经网络深度学习所要求的计算量。在云端模型训练中,英伟达的GPU占主导地位,但其缺点也很明显,最突出的就是一个字:贵。

硬件成本高是一个方面,另一方面,与云端进行大量的数据传输将产生极大的功耗,需要支付高昂电费,同时也限制了终端设备的应用。功耗高是云端AI 的通病。

存在延迟、实时性不强也是云端AI的弊端所在。本地数据通过网络传输到云端,云端再将计算结果返回终端,这一过程往往存在几秒乃至几十秒的延迟。对于一些对实时反应要求较高的场景,如自动驾驶,这一延迟无法接受。而在工业制造、安防等领域,延迟所带来的损失也可能会让数据价值呈现断崖式下跌。

此外,云端AI也存在数据传输过程中的安全性问题。

基于云端AI的上述弊端,可以想见,越来越多的计算未来将会在终端设备上完成,边缘计算将会崛起。有证券公司分析认为,到2020年,AI芯片市场规模将达到146.16亿美元,约占全球人工智能市场规模12.18%。预计3-5年内GPU仍然是深度学习市场的第一选择,但高性能、低功耗、低成本的AI芯片将会是成为未来主流。

即便传统芯片巨头如英伟达、英特尔,互联网巨头如谷歌、苹果、亚马逊都已入场,但谭章熹表示:“芯片已经进入后摩尔定律时代,砸再多钱也很难有新的进展。这个时候,需要新的技术出现。”

基于RISC-V开源指令集架构

OURS的技术亮点在公司名称中就可窥见一斑:OURS,Optical Universal RISC Systems。RISC-V、硅光、微处理器设计……OURS方案中包含着多项国际前沿科技。

OURS的处理器基于RISC-V开源指令集架构。“RISC-V对我们来说是一个非常好的软硬件接口。”谭章熹说。过去芯片常常基于 ARM架构,但正如业内人士常常抱怨的,“ARM 实在太贵了!”使用 ARM 架构,就必须支付大额授权许可费。

据TheInformation 报道,和统治着服务器操作系统的Linux一样,RISC-V也是一种开源技术,不属于某家特定公司,如果它继续快速发展,可能会成为首个广泛使用的开源指令集设计。不仅是创业公司,就连财大气粗的谷歌、高通、三星等也纷纷弃 ARM 转向 RISC-V的怀抱。

比之于其他人,谭章熹在使用开源的RISC-V方面更具天然优势——“这是我老板在退休前提出的。”谭章熹口中的“老板”,就是新晋图灵奖得主David Patterson院士,RISC 处理器开创者,谷歌TPU团队的主要传道者之一,也是 OURS目前的顾问之一。用谭章熹的话说,“我也算是 RISC 的第五代传人。”

谭章熹本科毕业于清华大学电子工程系,加州大学伯克利分校计算机科学博士,是David Patterson院士仅有的两个华人门徒之一。2013年至2017年,谭章熹担任硅谷Pure Storage(NYSE:PSTG)公司创始工程师,是Pure公司雇佣的第一个芯片设计工程师。其带头设计的 Pure FlashBlade产品2017年在AI硬件领域获得AIconics最佳创新奖。谭章熹在闪存和硬件加速器领域拥有20多份专利,也是一款开源SPARC CPU(RAMP Gold)的发明人。

谭章熹本科毕业于清华大学电子工程系,加州大学伯克利分校计算机科学博士,是David Patterson院士仅有的两个华人门徒之一。2013年至2017年,谭章熹担任硅谷Pure Storage(NYSE:PSTG)公司创始工程师,是Pure公司雇佣的第一个芯片设计工程师。其带头设计的 Pure FlashBlade产品2017年在AI硬件领域获得AIconics最佳创新奖。谭章熹在闪存和硬件加速器领域拥有20多份专利,也是一款开源SPARC CPU(RAMP Gold)的发明人。

2017图灵奖得主 David Patterson
2017图灵奖得主 David Patterson

OURS基于硅光相控阵的全固态激光雷达则是又一前沿科技。硅光技术以其低成本、低功耗、成熟的CMOS工艺的运用、集成度高、结构紧凑而备受瞩目。受制于量子效应,摩尔定律进入失效期,硅光代替集成电路似乎已成必然趋势。硅光在国家安全布局上也具有重要的战略价值。

但目前硅光技术仍相对前沿,谭章熹的创业伙伴林森在硅光方面积累了丰富经验。林森是谭章熹的清华师弟,伯克利期间,两人同在 ASPIRE 实验室。林森在清华主修硅光和混合信号设计专业,在伯克利攻读电子工程博士期间,参与研发了世界上第一个直接用光互联的微处理器芯片。

目前,OURS全固态激光雷达系统和基于硅光技术的光相位阵列(OPA)测试芯片已多次成功流片,低功耗的AI处理器在FPGA上也已完成验证。

OURS成立于2017年2月,同年5月进行了8项LiDAR专利申请。目前,OURS获得了来自创新工场、北极光创投和元禾控股的 A 轮融资。创始团队十余人,来自于UC Berkeley、清华大学、台湾大学、斯坦福大学等。70%的员工拥有博士学位,员工均是来自于多家硅谷著名芯片公司中的资深技术骨干。

2018年,OURS正式进入国内市场。“中国是新科技试错和试新非常好的地方。同时,中国对半导体行业的科技渴求也非常大。”谭章熹说。据悉,OURS目前正在跟一家年收入180亿美元的电子制造企业进行深层合作。

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