中科院计算所包云岗开源芯片探秘打破死结时代来临 CCF-GAIR 2019

在2019年7月12日至14日,第四届全球人工智能与机器人峰会(CCF-GAIR 2019)在深圳隆重举行。这次盛会由中国计算机学会(CCF)主办,雷锋网、香港中文大学(深圳)承办,深圳市人工智能与机器人研究院协办,并获得了深圳市政府的大力支持。该会议旨在打造国内外学术界、工业界及投资界的交流合作平台,为推动AI领域的发展提供了一大舞台。

2019年7月13日,在AI芯片专场中,来自各个领域的嘉宾齐聚一堂,就前沿技术和AI芯片落地进行深入探讨。在分享环节中,不少演讲嘉宾提到了软硬融合的重要性。

包云岗博士作为中科院计算所研究员和先进计算机系统研究中心主任,也是中国开放指令生态联盟秘书长,在主题演讲《面向未来领域专用架构的敏捷开发方法与开源芯片生态》中指出,由于软件和硬件之间存在巨大的性能差异,即使是相同算法或程序,由普通程序员编写与理解体系架构的人编写性能差距可能达到63000倍。他提出了两种弥补这种差异的手段:采用领域专用体系结构(DSA)的方法虽然有效,但需解决碎片化问题;另一种方法是采用开源芯片,这将对解决这一难题具有重要作用。

然而,包云岗博士也指出目前开源芯片存在一个“死结”,即设计一个可靠且高效的IP需要大量精力,而许多企业不愿意公开其成果,因此市场上缺乏可用的开源产品。不过,他认为这是一个打破这个“死结”的时代,也是一个建立开源芯片生态圈的一步棋。

以下为包云岗博士主题演讲内容简要概述:

首先,他感谢大会组织者并介绍了近年的芯片敏捷开发以及开源芯片现状。他强调当前软件和硬件间性能差异极大,如果能像软件开发那样降低门槛,使得更多人才参与到硬件设计中来,将极大促进整个产业的创新发展,并增强互联网公司自主研发能力。

他还提到了MOSIS项目,该项目成功降低了半导体设计成本,让大学教授能够进行小规模生产,从而培养了大量学生并催生了新的商业模式,如无晶圆企业和代工厂。此类模式已助于诞生如英伟达、高通等知名公司。类似于互联网创新的启示——通过开源提高门槛并增强自主能力——也可以应用于chip设计行业,以此降低成本提升效率。

不过,尽管如此,目前仍有一个“死结”需要突破,即IP验证过程中的复杂性、时间消耗及经济负担。为了应对这一挑战,一些力量正在尝试解锁这个环节,以便更好地推动open-source chip发展。

最后,他谈到IoT新应用场景,以及摩尔定律即将终止带来的机会。他认为成熟工艺成本下降为整个行业带来了创新空间,并预见到未来正处在黄金时期,当我们把指令级工具、新语言、新应用相结合时,就是进入黄金时代。而全世界尤其是在学术界,对这样的变化趋势已经有所洞察,并开始采取行动以适应未来的需求。

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