今日推薦 | 嘉楠耘智張楠賡：未來全球晶元中心在中國

文｜連然

2011年，張楠賡第一次接觸區塊鏈就認為它有1%改變世界的可能性。那個時候，他還是北京航空航天大學一名碩士研究生。他毫不猶豫地把研究方向確立在區塊鏈ASIC（專用集成電路）晶元。

一年後，尚未畢業的張楠賡決定退學創業。他判斷，區塊鏈改變世界的可能性上升到了5%，他不能再等了。張楠賡和好友在2013年4月共出資10萬元在北京創立嘉楠科技，決定做區塊鏈晶元，張楠賡任董事長兼CEO。

「不過，關於區塊鏈有多少能夠改變世界的可能性，大家已經不再討論了，這是共識。」張楠賡向《中國企業家》表示，「從互聯網到移動互聯網這麼多年，現在是需要新鮮血液注入的時刻了。在AI（人工智慧）計算平台，在提供超級算力這一方向上，嘉楠科技有著積累優勢。十年後，我們希望能提供高效低價的超級算力，實現邊緣側人工智慧『潤物無聲』。」

從2012年創業開啟高性能專用計算晶元研發之路、發布全球首款基於ASIC晶元的區塊鏈計算設備，到2016年團隊在半導體工藝上達到了16納米的工藝節點、並能夠實現相應晶元的量產，嘉楠科技找到了適合自己的位置。如今，張楠賡與團隊開始思考未來的方向。

手機晶元？為基因工程以及製藥行業提供加速晶元？討論許久，團隊最終確定AI至少是未來十年以上值得努力的方向，其中如何高效低價地獲取算力會是行業的關鍵問題，而算力正是團隊此前積累的優勢所在，遂決定著手推進AI晶元研發。

張楠賡認為，中國已經成為晶元最大消費市場，現在也是國內晶元發展的大好時機。無論政策、資金、技術等都在向這個產品靠攏。中國大陸地區未來一定會成為晶元設計、製造、使用的中心；國內集成電路人才會是世界上最好的一批人才。

迭代

從2013年開始研發第一代晶元，到現在6年時間，嘉楠科技的晶元投片記錄不斷取得突破：從110納米到55納米、40納米、28納米、16納米，再到7納米，還有28納米AI晶元。

「晶元行業去積累團隊、技術沒有什麼捷徑可以走，就是一代一代迭代下去，一張一張晶圓堆出來的。」張楠賡強調。

2016年，張楠賡和團隊開始設計第一代AI晶元，相當於把從前在區塊鏈領域積累的計算技術用到了AI晶元的研發。張楠賡認為，過去幾年，他們在區塊鏈晶元領域的研發對整個半導體設計行業中的設計方法學，甚至包括後端的供應鏈都有很大影響，只不過並沒有為大眾所知。

從設計方法學角度來說，研發區塊鏈計算晶元時，對計算能效與低成本的追求是非常極致的，達成的結果與傳統設計方法學相比是數量級級別的提高，在此前提上，晶元之爭的焦點將主要集中在算力。

從供應鏈的角度而言，例如比較先進的封裝技術，之前大陸地區用得比較少，它是一個性能更高的技術，但要求設備投入與一次性費用稍微高一些，幾年前國內用的比較少，區塊鏈行業起來後，因用量確實太大，把產能衝上去，封裝技術的價格才得以下降下來，其他類型的晶元設計也從中受益。

張楠賡向《中國企業家》表示，對AI來說，可能前些年做雲端晶元比較多，大家追求的是對國外GPU（圖形處理器）等的替代，大概從2017年起，業界將注意力普遍轉向端側，不過端側設備智能的特性其實一直沒有跟上，原因在於兩點，一是演算法與數據的問題；二是端側現在並沒有好的AI計算平台。

為什麼做端側AI？張楠賡解釋，有很多的事情並不需要傳到雲端處理，或者傳到雲端處理是不安全的，這個問題如何解決？有人覺得加強數據的加密或者加強伺服器安全的管控就可以，但其實這個解決方法是有限度的。

張楠賡的意見是，從根上解決。比如對家裡進行監控這個場景，出於對安全方面的考慮，應該用一個端側AI攝像頭判斷家裡是否有問題，如果沒有問題就不要把這個視頻數據傳到雲端，這個是端側保護隱私的一個手段。

不過，一個事實是，端側AI目前處於相當早期的階段，嘉楠科技的AI晶元現今的對手更多是傳統晶元。「以後等端側的應用場景逐漸固定、演算法和體系結構相對穩定時，AI晶元比拼的關鍵就在於更低的能耗和更高的計算效率了。」張楠賡預測。

2018年9月，嘉楠科技發布第一代晶元勘智K210，它屬於集成機器視覺與聽覺功能的系統級晶元（SoC），定位在AIoT兩個領域，主打高性價比、低能耗和卓越的本地化計算能力，主要用在AIoT市場，為小型智能家居、智慧教育行業的解決方案商提供更多選擇性。

晶元發布後，量產能力很關鍵。因為供應鏈管控體系非常完整，從前後端、封裝測試到底層與晶圓廠的配合、工藝的改進與電路的設計甚至更深層次的東西，都有相應的團隊負責，嘉楠科技在晶元量產上沒有遇到過問題。

「簡單來說就是，在公司內嘉楠科技就能完成晶元設計的所有環節，這也可以看出技術是我們的核心優勢。」張楠賡總結。

創新

技術總是伴隨著創新。創新這個詞說起來簡單，但要貫穿下去不容易。張楠賡強調，嘉楠科技整個公司所有事情都是圍繞創新。

張楠賡坦言，前幾年可能由於年輕「積累」比較少，他和團隊比較容易跳出條條框框，去用一些創新的方法解決問題，這麼做風險會高，但也確實可以實現遠勝於競爭對手的設計，帶來更好的產品。

2016年，張楠賡和研發人員為了提高晶元的性能功耗比，嘗試了各種傳統方法，但都無解。張楠賡回憶：「可以說是走到一個拐點——工廠提供一套庫讓我們做晶元設計，庫的電壓是固定的，為了實現更低的功耗我們需要更低的電壓，但是庫里已經無法提供了怎麼辦？於是我們團隊自行完成所有流程。」

「創業的幾年，都是這麼一步一步走下來的，每一件事都在突破原有的邊界。」張楠賡強調，「最後的結果就是反過來，當我們做AI晶元時，再做其他以計算為核心的這種設計時，這些之前的付出就成為我們的技術壁壘，其他人難以追趕。」

現在擺在嘉楠科技面前的新機會是：整體計算架構正在發生比較大的變化，摩爾定律在失效，失效以後需要創新計算架構，問題才能被解決，就像把AI演算法用創新的架構放到晶元里後，會獲得別人不敢相信的性能。為什麼需要一台電腦的事兒用這麼一個晶元加一個電池就解決了？因為架構不一樣。

但張楠賡也指出，這裡面風險非常高，走不了別人走過的路，得自己開路，而且做這件事需要有足夠的資金與技術實力，「不過，這項變革是未來會持續二三十年的事，大家的起跑線從某種意義上來說是比較接近的。」

張楠賡同時指出，由於IC設計是一個計算密集型的行業，傳統晶元企業在IT上非常弱，很多公司還是上個世紀八九十年代的機房結構。而嘉楠科技算是第一批IC設計上雲的企業。他認為，當公司需要更大計算資源時，其實並不需要自建一個機房，因為利用率不高，嘉楠科技現在用的是自動伸縮的雲計算架構，這個框架在IC行業非常少見。

在商業模式上嘉楠科技也在突破創新。晶元是硬體行業，張楠賡認為硬體行業為什麼一直在資本市場得不到很高的估值，是因為硬體是一鎚子買賣，賣了就賣了，後續就沒關係了，「它不像互聯網行業可以持續從客戶那裡得到收入。但我覺得在硬體或者晶元領域創業就需要改變這個商業模式。」

張楠賡分析，晶元是計算平台的基礎，往上一層的軟體和演算法屬於可持續服務，再往上走，就是客戶，客戶可能有更多的需求，比如需要提供雲服務的平台、客流分析的設備、數據統計平台等等，這些其實非常偏向於互聯網化，這麼一整套做下來，就不再需要在銷售硬體上賺錢，而是圍繞客戶提供互聯網化的服務。

為了滿足客戶需求，嘉楠科技的服務方式比較多樣，比如在晶元和晶元相關的軟體演算法等方面，主要是嘉楠科技為客戶提供服務；在雲服務方面，嘉楠科技會與AWS、阿里雲等進行合作；到具體業務，如怎麼分析這些數據，怎麼跟客戶做決策建議，這是高度專業化的事，嘉楠科技參與的更少。嘉楠科技為客戶服務的理念是，發揮晶元和計算的優勢，並把這部分整合好，最終交付給客戶的其實是一個基於AI晶元的服務生態。

「剛開始我們覺得賣晶元是很簡單的事情，後來發現AI晶元的軟體與演算法很難。」張楠賡向《中國企業家》透露，「AI晶元是個全新的產品，沒有工程師會開發它，得我們自己來做。我們不但提供晶元，還提供軟體、演算法與解決方案；後來我們發現，這一套都有了，不如直接封裝成硬體模塊銷售，用起來更方便；再後來我們也做SaaS平台，產品線更完整了。當然其中關鍵在於需要給客戶提供一個完整的解決方案。」

產品多元化，使得嘉楠科技的客戶也趨向多元化：有買晶元，比如很多開發者；有買硬體模塊的，比如門鎖廠要升級成人臉門鎖，需要有人臉識別的模塊；往下有系統經銷商，比如軟通智慧，我們在合作過程中就需要提供完整的產品，由他們做智慧城市或者小區物業；在開發者社區，我們和百度AIG合作，主要做PaddlePaddle（飛槳，深度學習平台），為他們專門定製硬體模組；也有一些客戶比如阿里也在用嘉楠科技的晶元勘智K210。

時代

中國是目前全球最大的晶元市場，每年進口晶元的金額達到千億美金級別。世界半導體貿易協會發布的數據顯示，2018年中國和美洲已成全球半導體前兩大消費市場，規模佔比分別為32%、22%。

張楠賡表示，現在國內晶元大環境比較好，很多政策傾斜，包括國家的產業計劃等都在晶元行業上投入了很多，而且中國大陸地區是晶元消耗最大的一個市場，產能勢必圍繞市場而存在，晶元製造和工藝的中心正在逐漸轉向中國大陸地區，這是非常明顯的趨勢。不過值得注意的是，大陸地區在晶元設計領域人才培養的投入有點缺位，現在的注意力更多放在製造上了。

「晶元設計人才方面，可以拿國內與美國比一下。」張楠賡分析，「前者在人才數量、質量和經驗都明顯偏輕，後者經驗豐富，但也面臨後繼無人的情形。按我的了解，集成電路、晶元設計在美國並不是特別吸引人才的行業，往後發展，中國大陸地區一定是晶元設計、製造、使用的中心。未來5到10年，國內集成電路人才會是世界上最好的一批人才。」

不過，機遇總有旁生挑戰。

張楠賡反映，在國家開始重視晶元行業以後，尤其在AI+晶元這一領域，太多資本湧入，人才成本被推高了非常多，這三年IC和AI類人才工資翻倍都不止，企業成本水漲船高，而且在這種情況下人心也會浮躁，影響公司穩定性，所以嘉楠科技更多的是自己培養人才，「師傅帶著新人做產品」，公司給新人交學費學習。雖然時間線拉長，成本提高，但對團隊的穩定性非常有利。

底層技術是張楠賡一直非常關心的。除了管理公司外，他平常的精力更偏向於產品。「從上學那會兒，我就認為自己是做產品的人，只是那時候沒有團隊，就我一個人負責從研發到供應鏈、從硬體到軟體、設計與結構的所有事情。現在團隊完善後，我還是要回到做產品。相應的，技術追求上我更偏向於應用化而不是極客路線。」

「本質上，嘉楠科技是一家提供超級算力解決方案的公司，我們下一代晶元勘智K510預計會在今年年底發布，算力將大幅提升，應用場景也會向智慧零售、智能駕駛等領域延伸。」張楠賡最後透露。