芯東西 2 月 23 日報道，今日早間，南京 GPU 創(chuàng)企礪算科技宣布完成數(shù)億元天使輪融資。
達(dá)泰資本、將門創(chuàng)投、萬物創(chuàng)投、海松資本、協(xié)立創(chuàng)投等機(jī)構(gòu)參與了本輪融資，融資資金被用于其首款 GPU 產(chǎn)品開發(fā)及團(tuán)隊擴(kuò)張。
礪算科技成立于 2021 年 8 月，是國內(nèi) GPU 創(chuàng)業(yè)熱潮中最年輕的生力軍之一。但與多數(shù)聚焦 GPGPU 的創(chuàng)企不同，它要做“唯一一家可實現(xiàn)從端 + 云 + 邊的高性能圖形渲染的中國公司”。
“唯一”，從何而談？礪算科技聯(lián)合創(chuàng)始人、聯(lián)席 CEO 宣以方告訴芯東西，據(jù)他觀察，當(dāng)前國內(nèi)還沒有第二家企業(yè)，真正有實力實現(xiàn)基于自研架構(gòu)、全自有知識產(chǎn)權(quán)（IP）的高性能圖形渲染 GPU 產(chǎn)品。
這家成立僅半年的創(chuàng)企目標(biāo)明確，計劃在 2023 年將國內(nèi)第一顆 6nm GPU 推向市場，目標(biāo)是“性能對標(biāo)國際一線企業(yè)產(chǎn)品”，也就是英偉達(dá)安培架構(gòu) RTX 系列 GPU。
“我們跟行業(yè)客戶討論時，他們會很有信心地說，你們做出來，我們就用?！笨蛻舻恼J(rèn)可令聯(lián)合創(chuàng)始人、聯(lián)席 CEO 孔德海深感自豪。首次公布融資之際，芯東西同礪算科技的幾位核心創(chuàng)始成員進(jìn)行了深入交流。
▲ 礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊（從左至右：孔德海、宣以方、牛一心）
01. 近 30 年 GPU 研發(fā)經(jīng)驗，創(chuàng)業(yè)是水到渠成
創(chuàng)辦 GPU 公司，對于礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊而言，是一件水到渠成的事。
礪算公司創(chuàng)始人均曾在老牌硅谷 GPU 公司 S3 沉淀了深厚的技術(shù)能力及工程經(jīng)驗。
在 20 世紀(jì) 90 年代，剛剛誕生的 GPU 領(lǐng)域呈現(xiàn)群雄混戰(zhàn)之景，1989 年成立的 S3 即是早期的頭部 GPU 玩家之一。它成立 18 個月后推出的 86C911 產(chǎn)品，正式開啟了 2D 圖形硬件加速時代。
礪算科技聯(lián)合創(chuàng)始人、聯(lián)席 CEO 宣以方，曾是 1992 年 S3 公司 GPU 創(chuàng)始團(tuán)隊成員，也是年銷售 2000 萬顆的 Trio 圖形芯片及第二代 3D 顯示芯片 Savage 野人的負(fù)責(zé)人。
▲ S3 Trio64V + 顯卡
Trio 芯片是 S3 第一個輝煌的締造者，由它構(gòu)成的圖形加速卡一度風(fēng)靡市場。在鼎盛時期，S3 公司曾占據(jù) 90% 以上的 GPU 芯片市場，并給 DirectX 貢獻(xiàn)了許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
宣以方畢業(yè)于中國臺灣交通大學(xué)，擁有 28 年 GPU 研發(fā)經(jīng)驗，曾領(lǐng)導(dǎo)量產(chǎn) 15 代 GPU 芯片。此前 22 年，他一直擔(dān)任高級副總裁或副總裁，領(lǐng)導(dǎo) GPU 開發(fā)，包括架構(gòu)、ASIC、軟件、系統(tǒng)、量產(chǎn)、市場等。
▲ S3 Savage3D 顯卡
1984 年，孔德?？既肭迦A大學(xué)無線電系本科專業(yè)，從 1992 年起從事 GPU 芯片研發(fā)，是中國第一代超大規(guī)模集成電路（VLSI）設(shè)計師。
他在硅谷有 20 多年芯片研發(fā)、管理、投資經(jīng)驗，曾在中美 GPU 公司任管理職務(wù)，還參與創(chuàng)立 3 個硅谷天使基金。
孔德海參與過 4 家初創(chuàng)公司，其中 1 家在納斯達(dá)克上市，另外 3 家被上市公司并購，也曾任中國第二家納斯達(dá)克上市芯片公司炬力集成（上海）研發(fā)副總經(jīng)理，并擔(dān)任數(shù)家芯片創(chuàng)企的顧問或董事。
礪算科技 CTO 牛一心在 1994 年加入 S3，是首個 S3D 引擎的研發(fā)者，也是全球第一代 3D 加速 GPU 芯片 ViRGE（總銷售超 1 億顆）的負(fù)責(zé)人，此前 18 年擔(dān)任 GPU 研發(fā)副總經(jīng)理，帶領(lǐng) GPU 硬件設(shè)計，支持 DirectX、OpenGL、OpenCL 全部標(biāo)準(zhǔn)。
▲ S3 ViRGE 顯卡
當(dāng)圖形技術(shù)進(jìn)入 3D 主導(dǎo)時代，曾經(jīng)顯赫一時的 S3，開始跟不上技術(shù)發(fā)展節(jié)奏，在市場競爭中漸趨下風(fēng)。世紀(jì)之交，英偉達(dá)憑借革命性的 GeForce 256 圖形處理芯片大放異彩，經(jīng)過激烈的競爭纏斗，將 S3、3Dfx 等昔日霸主甩在身后。
S3 則幾番易主，先是 2000 年被威盛電子（VIA）以 3.22 億美元收購，后于 2011 年被 HTC 以 3 億美元買下。如今 S3 的市場地位早已不復(fù)當(dāng)年，但若論人才輸送，S3 可以說是培育 GPU 專業(yè)人才的核心基地之一，不少國內(nèi)外 GPU 玩家的技術(shù)帶頭人，都曾在 S3 從事過 GPU 研發(fā)。
正是因為經(jīng)歷多代 S3 經(jīng)典產(chǎn)品從設(shè)計到落地的磨煉，礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊掌握了從 0 到 1 做出大規(guī)模銷售的高性能 GPU 的經(jīng)驗，以及國內(nèi)少有的大芯片研發(fā)、量產(chǎn)的經(jīng)驗。
在嗅到市場需求后，三位共事十余載的芯片老兵一拍即合，回到國內(nèi)，打造真正自主研發(fā)的 GPU！
02. 主攻高性能圖形渲染，不做 AI 加速 GPGPU
礪算科技的 Slogan 是“砥礪算心，不負(fù)時代”，這也是該公司名字的由來。
“寶劍鋒從磨礪出。”孔德海說，創(chuàng)始團(tuán)隊相信做芯片是一個長期的事，不是砸了幾十億，就能一定做出一個優(yōu)秀的芯片。他們的長期愿景是持續(xù)靜下心來認(rèn)真打磨產(chǎn)品，做出一系列鋒利的“寶劍”。
自主研發(fā)的 TrueGPU，就是礪算科技正在打磨的核心利器。
目前，礪算科技正在開發(fā)基于原創(chuàng)自研架構(gòu)盤古架構(gòu)的 GPU 產(chǎn)品，對標(biāo)國際一線企業(yè)產(chǎn)品。據(jù)稱，這是國內(nèi)第一顆 6nm GPU，將于明年正式進(jìn)入市場。
作為一款專攻圖形渲染的芯片，其 GPU 既覆蓋桌面 PC、筆記本電腦等端側(cè)設(shè)備，也包含汽車等邊緣產(chǎn)品，以及能夠滿足數(shù)字內(nèi)容、建筑設(shè)計、智慧城市、數(shù)字孿生、云游戲、元宇宙等高性能云端渲染需求。
如今全球 GPU 市場由英偉達(dá)、AMD、英特爾三大巨頭主導(dǎo)，近兩年，國內(nèi) GPU 創(chuàng)業(yè)公司涌現(xiàn)近 20 家，不過截至目前，市面上多數(shù)創(chuàng)企的 GPGPU 專注于 AI 計算，不具備渲染能力。
那么，主攻渲染的 GPU 與專注 AI 加速的 GPGPU，究竟有哪些區(qū)別？
孔德海給的答案可概括為：GPU 是“難做好賣”，而 GPGPU 是“好做難賣”。
GPU 早期主做圖形渲染，2007 年開始走向通用計算，到 2016 年第三次 AI 浪潮興起，擅長 AI 計算和高性能計算的 GPGPU 逐漸成為數(shù)據(jù)中心的芯片“寵兒”。
礪算科技又為何堅定選擇了更難做的圖形 GPU 賽道？
從技術(shù)角度來看，礪算科技的 GPU 在功能上是 GPGPU 的超集，結(jié)合了圖形渲染視覺計算、科學(xué)計算、AI 計算三個模塊，管理復(fù)雜度和設(shè)計難度，都要比僅涉及 AI 計算的 GPGPU 更高。
孔德海說，GPGPU 的 AI 加速運算是做大量矩陣乘加，運算方式相對單純，而 GPU 渲染需將物理世界的東西分割成很多小三角形在數(shù)字世界重現(xiàn)，涉及幾何、像素、顏色、光照、紋理映射、環(huán)境映射等，運算復(fù)雜，每個功能都要單獨實現(xiàn)?！昂芏嗳丝赡苡信d趣想做，但是做不出來，并沒有這個能力做?！?/p>
從生態(tài)角度來看，英偉達(dá)花了十幾年、投入百億美金，在 AI 計算、高性能計算領(lǐng)域打造了壁壘森嚴(yán)的 CUDA 軟件生態(tài)。如果做 GPGPU，則要么兼容 CUDA 生態(tài)，要么自建生態(tài)，這極具挑戰(zhàn)性。
而圖形渲染 GPU 的生態(tài)較為成熟，是以 DirectX、OpenGL、Vulkan 為主的開放、通用的生態(tài)，如果能做出高性能的產(chǎn)品，商業(yè)化相對容易。
從市場規(guī)模來看，孔德海提到圖形渲染 GPU 的 2021 年全球數(shù)據(jù)達(dá) 200 億美元，幾乎是 GPGPU 市場規(guī)模的 4 倍。到 2027 年，中國 GPU 市場規(guī)模預(yù)計達(dá)到 1800 億人民幣，是 GPGPU 市場的 2 倍。
隨著自動駕駛、智慧城市、元宇宙中的虛擬數(shù)字人、云端游戲等應(yīng)用不斷拓展，圖形渲染能力難以被替代的 GPU，預(yù)計市場需求將持續(xù)增長。
因此，礪算科技選擇專攻自研架構(gòu)、自主 IP，打造能完成復(fù)雜渲染任務(wù)的高性能 GPU 產(chǎn)品。
03. 真正全自研：自研架構(gòu) + 自有 IP
“GPU 是一個硬骨頭，沒有很大的決心和推動力，很難去做好這個事情。”
全自研，是礪算科技的一大核心優(yōu)勢。聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO 牛一心強(qiáng)調(diào)說，礪算科技應(yīng)該是“國內(nèi)唯一自研 GPU 架構(gòu)、自主開發(fā) GPU、自有 GPU 知識產(chǎn)權(quán)的團(tuán)隊”。
GPU 的系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜而龐大，技術(shù)涉及面廣，想要從零打造完全自主的 GPU 芯片并非易事。據(jù)孔德海觀察，目前國內(nèi)渲染 GPU 公司基本都是從第三方采購 IP 核，幾乎沒有一家真正做到全自主研發(fā)。
購買 IP 核的 GPU 開發(fā)方式，可以說是起步容易、兌現(xiàn)難、進(jìn)階難。
一方面，嵌入式 IP 性能低，只能覆蓋低端市場；另一方面，由于 IP 核已固定，擴(kuò)展性較差，且僅獲授權(quán)，自主性較低，生態(tài)支持也不完整。
相比之下，自研 IP 雖然難度大、更具挑戰(zhàn)性，卻從長遠(yuǎn)來看擁有更好的發(fā)展路徑。
比如自研 IP 可以打造高性能 GPU，覆蓋國內(nèi)全方位、全生態(tài)市場，并且可擴(kuò)展，可客制、定制，能無限擴(kuò)展到云游戲、元宇宙應(yīng)用。
另外，自研 IP 擁有 DirectX、OpenGL、Vulkan 全生態(tài)支持，商業(yè)化路徑也更為順暢。
礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊已深耕 GPU 數(shù)十年，積累了方法論、頂層設(shè)計、最優(yōu)化調(diào)度、高運算單元利用率等諸多工程經(jīng)驗，能兼顧大芯片量產(chǎn)對設(shè)計實力、know-how 和經(jīng)驗傳承的要求。
因此，礪算科技不是購買 GPU IP，而是確立了自研架構(gòu)自有 IP 的路線，自己掌握整體芯片設(shè)計。
技術(shù)創(chuàng)新方面，礪算科技在國內(nèi)率先使用 AI Powered GPU 技術(shù)，通過 AI 方法多快好省地增強(qiáng)其 GPU 的圖形渲染功能，實現(xiàn)性能成倍提升。除了優(yōu)化渲染功能外，這里的 AI 技術(shù)也可以用于視頻處理、識別等方面的加速任務(wù)。
此外，通過國際領(lǐng)先的線程調(diào)度管理技術(shù)，礪算科技提高了 GPU 渲染和運算單元的實際利用率。
04. 兩種商業(yè)落地模式，發(fā)揮本土定制化優(yōu)勢
在孔德?？磥恚瑖鴥?nèi)大芯片創(chuàng)業(yè)分為三個階段，第一階段 2016~2018 年是 AI 芯片，第二階段 2019~2021 年主要是 GPGPU 芯片，而第三階段就是主攻圖形渲染的 GPU 芯片。
至于選址南京的原因，礪算科技創(chuàng)始團(tuán)隊主要考慮到南京高校資源豐富，電子相關(guān)專業(yè)學(xué)生多、水平高，并且能給予創(chuàng)業(yè)公司很好的支持。
盡管去年 8 月才創(chuàng)立，但孔德海認(rèn)為礪算科技的入局時間并不算晚，反而因為團(tuán)隊技術(shù)和工程經(jīng)驗足夠豐富，其首款芯片明年進(jìn)入市場的時間不會輸于其他 GPU 企業(yè)。
考慮到芯片人才的稀缺，在創(chuàng)立之初，礪算科技已經(jīng)搭建了整建制研發(fā)和量產(chǎn)團(tuán)隊。
孔德海透露道，過去半年，礪算科技持續(xù)推進(jìn)研發(fā)以及與行業(yè)伙伴的合作，團(tuán)隊規(guī)模已經(jīng)擴(kuò)展至數(shù)百人，其中研發(fā)團(tuán)隊占比超過 90%。
據(jù)悉，許多團(tuán)隊成員畢業(yè)于加州大學(xué)、清華、北大、復(fù)旦、上海交大等知名學(xué)府的微電子專業(yè)和計算機(jī)專業(yè)，并具有平均 15 年的 GPU 從業(yè)經(jīng)歷，包括 S3、泰鼎、高通、英特爾、英偉達(dá)、AMD 以及國內(nèi) GPU 或 GPGPU 創(chuàng)業(yè)公司。
當(dāng)前，礪算科技有兩種商業(yè)落地模式：
一是研發(fā)和銷售自研 TrueGPU 圖形芯片，在端、云、邊等多領(lǐng)域應(yīng)用。
二是配合客戶，定制優(yōu)化，提供高性能 GPU 板卡和系統(tǒng)，直接解決客戶的技術(shù)和新產(chǎn)品商業(yè)化問題。這也是本土企業(yè)貼近市場需求的一大優(yōu)勢。
至于如何吸引更多人才？宣以方說，國內(nèi)公司要達(dá)到英偉達(dá)的高度，必須團(tuán)隊整體朝著同一個目標(biāo)團(tuán)結(jié)一致，并且從上到下有長期艱苦奮斗的恒心，并談到礪算科技主要從三個方面來提高團(tuán)隊凝聚力：一是做有意義的事情，二是實現(xiàn)整個工作環(huán)境的愉悅性，三是與員工共同創(chuàng)業(yè)，給員工的股份在業(yè)內(nèi)是很大方的。
05. 結(jié)語：數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，GPU 成關(guān)鍵算力資源
如今，在發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的主旋律下，不斷提升的算力需求已成為拉動 GPU 市場增長的重要引擎。
根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu) Market Study Report 數(shù)據(jù)，全球 GPU 市場在 2020 年達(dá)到 224.1 億美元，預(yù)計將在 2021-2028 年間以 31.87% 的速度同比增長，最終在 2028 年達(dá)到 1655.9 億美元，這正是礪算科技這類創(chuàng)企涌現(xiàn)的土壤。
在看到 GPU 前景與機(jī)遇的同時，孔德海也對當(dāng)前 GPU 創(chuàng)業(yè)熱潮中的一些問題感到擔(dān)憂。一方面，以互聯(lián)網(wǎng)投資的打法來投資大芯片，實則會破壞芯片生態(tài)；另一方面，以低價位“內(nèi)卷”的方式來爭奪低端市場，是沒有意義的。
背靠擁有 GPU 設(shè)計開發(fā)完整經(jīng)驗的資深團(tuán)隊，礪算科技希望能做到通過打造全自研 GPU 大芯片，與全球 GPU 頭部玩家同臺競技，為從傳統(tǒng)渲染市場到云游戲、元宇宙等眾多領(lǐng)域提供算力基石。
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