如果將來中國能夠有兩家拿得出手的半導體芯片設計公司，平頭哥必須是其中一家。
——馬雲
AI時代給中國自主芯片設計領域帶來了又一個春天，阿里巴巴達摩院和平頭哥半導體有限公司的成立，能否唱響這一春天的狂想曲？平頭哥——非洲大草原上最硬核的動物，在芯片設計領域，不能妥協更不能後退，取名平頭哥，馬雲就是要做中國人自己的硬核科技。人工智能的大潮下，時代賦予了中國公司彎道超車的最好時機。達摩院計算技術實驗室負責人、平頭哥芯片公司CTO及首席科學家謝源在最近的一次內部演講中講述了阿里造芯的前世今生。
AI時代“造芯”新機遇
一直以來，阿里巴巴是互聯網公司裡擁有數據最多的，但計算力不是。馬雲有一個願景，他希望將來有一天阿里能夠擁有全世界75%的計算力。我當時聽到這個願景，覺得很恐怖，別說全世界，即便只擁有中國75%的計算力，也是非常了不起的事情。
要擁有如此強大的計算力，很重要的一點是要有自造芯片的能力。芯片產業鏈非常長，主要分為設計、製造、封裝環節，類似寫書、印書和封裝書的過程。其中，設計是最有價值的部分，阿里就是要集中所有力量做好芯片設計，暫時不會進入製造、封裝領域。
芯片行業在中國的現狀是，它的市場需求在高速增長，但大量都要依賴進口。對比石油這種能源，芯片的進口額已經超出了石油的進口額。在這種情況下，中美貿易戰中美國掐住芯片命脈，讓中國產業界嚴重感覺到了缺“芯”的痛楚。
目前，我們在核心芯片上不能自主可控，國產化率不足10%。相對較好的例如移動終端處理器或者AP，這部分大概有20%的國產化佔有率，但在其他比如服務器和個人電腦CPU方面，佔比基本上是0%，工業應用大概只有2%，整個形勢非常嚴峻。
阿里進入芯片行業，有它的機會。在人工智能領域，人工智能芯片本身還沒有出現一家獨大的情況，不像在CPU處理器領域有很多巨頭，比如英特爾，AMD等。同時，中國目前發展AI具有得天獨厚的優勢，出現了阿里巴巴、百度、騰訊、商湯等科技公司，擁有大量科技資產，有應用、算法、人才上的優勢，同時有更多的數據和政府層面的支持。
在過去的三次AI浪潮裡，計算力提升都是一個非常重要的驅動力。上世紀50年代，人工智能剛提出的時候，正好是電子計算機開始快速發展；80年代第二次AI浪潮，是因為像英特爾x86的處理器和內存條技術得到廣泛應用；第三次AI浪潮得益於2012年前後，GPU的計算力得到迅猛提升，當時吳恩達和谷歌Jeff Dean(分佈式計算領域專家、谷歌技術奠基人)在做深度學習訓練的時候，他們用16000多個CPU來做訓練，一千臺機器花了三天的時間，第二年改用GPU來做，3個GPU兩天就可以做完，算力激增使得深度學習領域得到極大發展。
我經常講，AI有三大支柱“ABC”——算法(Algorithm)、大數據（Big data）、計算能力（Computing），很好的計算力，能夠處理大量的數據，大量的數據處理能力，又使得新算法的實現成為可能，新的算法實現又推動計算力進一步提高，這三者之間產生了一個正反饋的作用，從而推動芯片設計迎來新的春天。而從我們做計算的角度看，未來一個很重要的趨勢是軟件和硬件的融合，這一趨勢在我們的競爭對手谷歌、Facebook、Amazon等身上,已經非常明顯。
AI芯片給中國芯片行業帶來新的機會，它的發展取決於應用場景和數據類型。比如在服務器端，動機可能是降低成本，提升競爭優勢，在移動端可能功耗更重要，在物聯網端應用場景則更為複雜。
應用和技術驅動相結合
阿里決定先利用自身優勢，從AI芯片做起，除了前面提到的ABC三大支柱，它還有D和E的優勢:D是Domainknowledge，因為阿里擁有大量不同的業務場景;E是Ecosystem，也就是整個阿里生態，從服務、金融到市場營銷都有，這使得阿里在芯片設計方面相比其他公司具有獨特的優勢。
兩年前阿里的組織架構分為四層，最底層是硬件部門，包括數據中心、服務器、網絡等，那時候以採購為主。但要往前走，就要有自己的研發能力。達摩院的成立，就是要在未來使得阿里巴巴成為一個技術驅動的公司。
達摩院成立之後，我們確定了“4+X”體系：一是機器智能，包括視頻語音等；二是數據計算，包括數據庫和計算技術實驗室，以提高阿里的計算能力；三是機器人，包括智能物流、無人駕駛、智能交通等；四是金融科技，主要針對支付寶業務做研究支撐。還有一些看似更遙遠的研究方向“X”，比如10年、20年之後才可能有應用場景的量子計算等。目前為止，“4+X”已經在全球8個城市擁有600多名研究人員。
在2017年成立達摩院之後，一年前阿里又成立了平頭哥半導體公司。“阿里動物園”新增加的平頭哥其實是非洲草原上蜜獾的花名，號稱是“最無所畏懼”的動物，敢於打架，不管是獅子、老虎還是豹子，甚至毒蛇也敢上，而且打架非常聰明，馬雲希望阿里芯片有平頭哥的精神，雖然個頭小，但是fearless，敢於fight。
平頭哥芯片宣佈成立3個月後，阿里又做了一次組織架構調整，把雲計算從原來的BU拉出來，放入技術中臺，由此形成一個大BU叫雲智能計算，成了阿里巴巴所有技術最核心的東西。從最底層的芯片，到中間的服務器、數據庫、操作系統，到往上的平臺，再往上的引擎，直至最上面的雲計算，從芯片到雲，全部打通，我們稱之為最底層是阿里芯，最上面是阿里雲，中間是軟硬件協同，從而形成一個完美的技術組織。
平頭哥的目標是要打造雲端一體的芯片生態，一部分聚焦在雲端的芯片設計，重點是AI芯片的設計，另一部分放在IoT端，重點是嵌入式CPU的設計。短短的時間內，我們形成了“三把武器”：
玄鐵——今年7月份，平頭哥發佈了新款芯片“玄鐵910”，玄鐵取自金庸小說楊過手裡的神劍之名。這款高性能RISC-V處理器，可應用於5G、人工智能以及自動駕駛等領域，平頭哥決定給它開源，如果到平頭哥網站去申請的話，可以拿到開源的代碼。
無劍——8月份，平頭哥又發佈了“無劍”，無劍出自金庸小說“四十歲後，草木竹石皆可為劍，漸進於無劍勝有劍之境”，這是一個SoC平臺，它的目標是幫助中小企業做芯片的敏捷開發，企業的研發週期因此能夠縮短50%，同時開發成本可降低50%。
含光800——繼而9月份，平頭哥發佈了雲端AI芯片“含光800”，取自上古三大神劍其一之名，主要應用於視覺場景，是全球最高性能的AI推理芯片，每秒能夠處理78000多張圖片。在此之前，這個紀錄由以色列公司Habana保持，為15000張圖片。
以上是我們在過去一年裡做的三件從端上到雲上的事情。
值得一提的是，達摩院計算技術實驗室，現有近30位博士在做各方面研究，包括系統架構、新計算技術、存儲、互聯等，最終目的要實現從研究到工廠的結合，在芯片上落地，應用到我們的服務人群。這個研究團隊採用的方法就是應用驅動和技術驅動相結合，從底下往上看的話，會看各種各樣的新技術，從上往下會結合阿里的各種應用做技術創新。
一個端上工程團隊，一個雲上工程團隊，再加一個前沿技術研究團隊，三者結合，阿里希望在此基礎上發揮平頭哥“無所畏懼，生死看淡，不服就幹”的精神，同時，聰明地有所為，有所不為，從而打造出一家在中國拿得出手的芯片設計公司。
互聯網公司“造芯”開創新模式
回顧幾十年前最早的芯片行業，大部分都是IDM公司，集芯片設計、製造、封裝和測試等多個產業鏈環節於一身，像IBM、英特爾都是這樣的公司。
直到80年代，張忠謀辭職回到臺灣成立了臺積電，首創芯片代工模式，只做製造，不做設計，這是半導體教父張忠謀在商業模式上的一個創新，使得之後出現了一大批只做設計不做製造的公司，且成長得非常快。
到了2000年，芯片行業又出現了一些有意思的新商業模式，海思就是一個非常典型的例子。海思的前身只是華為下面的一個小部門，一開始華為自己不做而是找IBM做芯片，但華為通過系統公司驅動，使得海思在過去15年成長為一家偉大的半導體公司，現在它幾乎覆蓋所有的芯片類型。
如今，平頭哥也是一個獨特的模式。你可能會說，Amazon和谷歌不是也在做芯片嗎？其實不一樣，雖然谷歌推出的TPU(張量處理單元)這幾年在AI芯片上有很大影響力，但它並不是谷歌自己設計的，谷歌沒有自己的芯片設計公司。平頭哥是目前唯一一家互聯網公司孕育出的芯片公司，這種商業模式，我相信將來會在半導體歷史上寫下濃重的一筆。
時至今日，中美貿易戰的焦點集中在芯片上，我們不得不佩服馬雲和阿里高層的遠見。而我們已經有了可以拿得出手的成果，也已經成為至少在國內看起來是一家比較有前途的芯片公司。
阿里造芯，一方面希望集團各業務能夠通過自研芯片使得計算力大幅提升，實現在數字經濟時代，讓天下繼續沒有難做的生意，這一直是阿里的夢想；另一方面，希望利用自身過去20年的互聯網經驗，促使芯片設計的門檻進一步降低，實現芯片普惠價值。
2018年4月23號，美國限制中興的事件發生之後，馬雲在早稻田大學發表了一個演講。他說，我們阿里在過去19年，實現了讓天下沒有難做的生意，我現在希望能夠再花19年，甚至38年，來做到讓天下沒有難做的芯片，使得芯片這樣一個高科技產品，能夠讓天下普惠而不是隻掌握在少數人手裡。
馬雲把這個夢想賦予到平頭哥身上，他對於平頭哥的期望是，如果將來中國能夠有兩家拿得出手的半導體芯片設計公司，平頭哥必須是其中一家。
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