[原创] 张楠赓的中场战事:从守护者到探险者

2019-11-23
14:00:02
来源: 半导体行业观察




I’ll make a brand new start in old New York





——《New York New York》




纽约,西42街与百老汇大道交会处,纳斯达克那块象征财富与名望的半圆柱屏幕无时无刻不上演着流动的盛宴,自2000年揭幕以来见证了无数资本奇迹与商业新星的崛起。


美国东部时间11月21日,嘉楠科技(以下简称嘉楠)成功在纳斯达克挂牌上市,股票代码“CAN”。此次IPO发行价最终锁定在每股9美元,总计募资9000万美元。





纽约,一代名匠盖伊特里斯笔下的浓缩竞技场,这里挤满了布道者、企业家、演员和证券商。这里也有摩天大楼筑成的梦想和嘻哈天王Jay-Z口中的八百万个故事。对于张楠赓而言,11月21日这天注定不凡。他略显兴奋,按下那枚代表敲钟的电子钮,在商业史的滚滚长河中定格了属于嘉楠的高光时刻。为了这一刻,他和他的团队已经奋斗了足足6年。


提起张楠赓,许多人觉得陌生,而另一些人则觉得神秘。在AI领域,他是初出茅庐的创业新秀。在矿圈,他是以一己之力开创ASIC矿机时代的无冕之王。




[原创] 张楠赓的中场战事:从守护者到探险者




“yes, we CAN”,嘉楠成功登陆纳斯达克,向世人宣告了“全球区块链第一股”和“中国自主知识产权AI芯片第一股”的诞生,也自此打消了外界关于“矿机厂商能否做好AI”的质疑。


没人能想到8年前,一群穿着美特斯邦威的游戏代练,凭借手里的显卡挖出一个比特币的江湖。8年间人来人往,牛熊轮换下的个人财富犹如海潮在顷刻间消涨。如今虚拟货币被移出淘汰产业名单,如同摘下了紧箍咒,再次引起矿圈一片欢腾。而身为其中的技术流,张楠赓和他的团队早已踏上新的征途。


从2018年起,一贯低调的张楠赓开始发声,不过话题的焦点却是AI芯片的设计。在外界看来,区块链领域从来不缺布道师和速朽的观点,因而关于这个领域的一切行为都显得可疑。不过,在这个80后的内心深处,有种信念正如旭日般冉冉升起——如果AI业务不能比矿机业务做得好,那就是失败。



守护者“南瓜张”




如果要用一个词来形容张楠赓设计ASIC矿机的初衷,无论从事实上还是个人意愿上,守护者或许是最贴切的称呼。2012年6月,还在北航读博的张楠赓偶然间刷到一条新闻,一家名为蝴蝶实验室的机构宣称正在研发集成电路式(ASIC)矿机。一旦研制成功,这家机构将掌控整个比特币网络超过51%的算力。


业内的说法是“51%攻击”。一个稳定运行的网络中,每个矿工都有机会参与挖矿,解决计算难题并获得相应的比特币奖励。获得奖励的关键在于网络的认可,如果两个人同时挖到区块,网络会根据算力来选择奖励的分配,这就意味着如果有人始终掌控51%的算力,就能不停地挖出区块,拿走所有奖励和转账费用。


区块链网络的设计者中本聪早在2009年就表达过对设备升级引发算力垄断的担忧。他提倡推迟使用GPU的军备竞赛,任何人只要有一个CPU就可以参与公平竞争是一件非常好的事情。


但这样的倡议在欲望面前显得微不足道。变化起于第一次币价暴涨,仅在5天之内,币价就从0.008美元涨到了0.08美元。此后随着全网算力的不断增加,矿工手里的机器也从最初的CPU升级为GPU、FPGA。张楠赓的技术才华也是在这时崭露头角,2011年,他一口气设计出两款基于FPGA芯片的矿机—Icarus和Lancelot,以“ngzhang”为ID活跃于Bitcointalk论坛。圈内人亲切地称呼他为“南瓜张”。


而此前,他只是北航宿舍里那个一年能看500部动漫的宅男。


对张楠赓而言,2011年是一个“田园牧歌”的时代。在一次采访中,他坦言,“我曾收过论坛上的订单,那人说我要买多少台机器,我说我没有钱,那人说没事,直接打给你比特币,然后我把它换成法币去备料,弄好机器后发走,一个多月的时间里,中间一个催货的邮件都没有,人与人之间信任到这种程度。”


也正因此,蝴蝶实验室的消息立刻引起了所有矿工的恐慌。对于彼时的矿工来说,ASIC还是一个陌生的名字,没人知道会发生什么。这一次,张楠赓决定用技术守护这个他认为有“1%可能改变世界”的新生事物。


2013年1月31日,张楠赓将世界上第一台ASIC矿机寄给了美国比特币核心开发人员Jeff Gazik,并用网络直播对方整个拆箱过程。他给这台机器命名为Avalon(阿瓦隆),取自亚瑟王传说中“天佑之岛”的名字,也是日本动漫《Fate》中最强的防御武器。而作为守护者的代价,是他为开发机器与导师交涉无果后选择休学创业。


这个举动揭开了张楠赓的少年一面。对现年36岁的他来说,冒险和尝试依然是生活里不可或缺的部分。



探险者张楠赓




“我是喜欢折腾新鲜事儿的人”,张楠赓曾这样评价自己。从2016年开始,AI进入公众视野,与之相伴爆发的,还有一系列的技术概念,云计算、大数据,还有边缘计算。在科技巨擘的演讲和新闻稿中,变革总是与最新的技术挂钩。而对于张楠赓和他所带领的嘉楠,AI与其说是变革,更像是一场探险。



现实因素不必讳言,比特币的发展在过去几年可谓一波三折,先是2013年《关于防范比特币风险的通知》发布,进入长达三年的熊市;再是2017年分叉币、比特币交易平台被取缔等事件,去年的币价大跌又给了矿机厂商当头一棒。嘉楠最初作为一家矿机厂商自然也免不了遭遇波及。


另一方面,张楠赓曾表示矿机行业已经进入寡头垄断状态。公开资料显示,截至2019年6月30日,嘉楠出售的比特币矿机占全球出售的所有比特币矿机总算力的21.9%。从以一己之力粉碎“51%攻击”到坐上全球算力市场的第二把交椅,张楠赓仍然保持着对技术的热忱。他说,嘉楠的定位是一家做技术,做计算的公司,不是比特币公司。


2016年,张楠赓和他的团队踏上新的探险旅程。公开资料显示,嘉楠原来的矿机部门已经更名为高效能计算部门,公司业务不局限于矿机,目前嘉楠在AI芯片业务上的投入与矿机相当,已经是AI+高效能计算双业务运作。张楠赓曾表示,嘉楠的目标是计划用3年时间实现矿机与AI业务收入比例达到1:1。


开拓赛道并不意味着一切都从零开始。张楠赓对于做AI芯片有着充分的技术自信。某种程度而言,能从矿机这条赛道上杀出一条血路的厂商都有不错的技术实力,因为早期的矿机行业是单维竞争,拼的就是算力。


从2013年开始研发第一代芯片,到现在6年时间,嘉楠的投片记录不断取得突破:从110纳米到55纳米、40纳米、28纳米、16纳米,再到7纳米,还有28纳米AI芯片。张楠赓认为,芯片行业去积累团队、技术没有什么捷径可以走,就是一代一代迭代下去,一张一张晶圆堆出来的。


2019年7月20日这一天,张楠赓在给全员的一封信中表露了对技术攻坚的感慨:九败一胜是探险的真貌。在抵达终点之前,它通常包含着日复一日的计算,试验失败的沮丧,以及成功时旁人不解的兴奋。“我们做的每一件事都是在突破原有的边界”,他曾这样表示。



AI芯片:开辟第二战场




作为全球第二大矿机厂商的掌舵人,张楠赓在深耕ASIC的同时,也在思考如何凭借技术优势打开新的市场。智能手机SoC、为医药企业提供计算解决方案……经过几番讨论与研究,张楠赓最终选定“边缘侧AI”作为嘉楠的第二战场。



之所以做出这样的选择,除了优渥的政策和市场容量外,更重要的是当前计算架构正处于变革期。目前,诸如GPU、FPGA等业内主流的解决方案并非专门针对AI进行设计。张楠赓的判断是,随着应用场景逐渐固定、算法和体系结构相对稳定,AI芯片比拼的关键在于更低的能耗和更高的计算效率。


这对于在ASIC领域摸爬滚打多年的嘉楠来说,其技术优势会愈发明显。招股书显示,嘉楠已在多个技术领域取得了突破以提高ASIC的性能,如低电压、高能效运行和高计算密度等,这些都是区块链和AI解决方案的关键点。


2018年9月,嘉楠发布了第一代边缘AI芯片勘智K210。从2016年开始投入研发,嘉楠历经两年摸索才发布了自己的AI芯片。相比动辄几个月就发布新品的企业来说,嘉楠的速度显得有点慢。张楠赓坦言自己和团队在充分考量应用场景和反复验证后才决定了K210的雏形。


这款芯片在架构上独辟蹊径,官方信息显示,K210是全球首款RISC-V自主知识产权边缘AI芯片。移动终端领域,为什么选择RISC-V而不是ARM?张楠赓的解释是RISC-V本身是精简的指令集架构,不仅助于降低芯片功耗,而且可以根据实际需求拓展指令。这样的灵活性也赋予了K210的可编程能力,一块芯片可以烧录不同的算法。


在K210中,核心的神经网络加速器KPU完全由张楠赓和团队自研,这意味着在二代、三代乃至以后的芯片研发中,都能保持核心技术的传承。


在开始AI芯片项目前,张楠赓和他的团队曾走访过多家知名企业的代工厂。与他的预料不同,很多产品其实并没有真正用到AI芯片。一位朋友曾向他抱怨,家里买过一个智能门铃,只要猫狗稍微靠近就会响铃报警,不能做到对人脸和动物的区分。事实上,目前很多市面上流行的很多产品虽然贴上了AI的标签,却没有真正实现智能,形同鸡肋。


事实上,无论是技术提供商还是客户,国内多数企业都还没有为迎接“边缘AI”做好准备。


一个例子是嘉楠接到某智能门锁厂的需求,在实地探访工厂后,张楠赓发现客户其实只是一家钣金厂,没有应用AI的技术条件。这让他意识到很多企业的真正需求其实不是芯片,而是基于芯片的产品模组,甚至解决方案。


这样的现状决定了AI芯片的推广不再是发一本手册,或是在社区发信息那么简单。张楠赓和他的团队选择做POC(概念性产品),为客户直观展示芯片的性能。同时,嘉楠为了打开市场,也成立了产品部,基于芯片去开拓不同的产品线。


从K210发布之日起,经过半年多的摸索,嘉楠终于在今年3月正式启动AI芯片的商业化。据招股书披露,截至今年9月30日,嘉楠向AI开发人员交付了53000件芯片及开发模组,规模初成。


在他看来,做芯片不是ToVC,而应该面向真实的客户和场景。由于ASIC的专用性,研发团队必须在弄清实际场景业务需求的前提下进行算力范围、功能等的设计。这也决定了嘉楠从一开始就必须学会贴地飞行,而不是浮在云端。



愿景:提升社会效率并改善人类生活




嘉楠的愿景是为客户提供超级算力解决方案,提升社会运行效率并改善人类生活。目前,其AI芯片和产品已经在智能楼宇、智能能耗、智能家居和智能农业等领域得到应用。张楠赓认为,技术只有真正服务于人,才有其存在的价值。



在张楠赓关于AI的诠释中,润物无声是改善人们生活的最优解。“现在很多人脸闸机都有一块屏幕,为什么?这是有意吸引你去看它,其实是对用户的一种侵犯。”


他的意见是,从根上解决。比如对家里进行监控这个场景,出于对安全方面的考虑,应该用一个端侧AI摄像头判断家里是否有问题,如果没有问题就不要把这个视频数据传到云端,这个是端侧保护隐私的一个手段。


基于这样的理念,由嘉楠研发的无感门禁、智能门锁等产品在设备端就直接完成人脸图像特征值的提取。返回后台的是文本形式的数据,而非人脸图像。这样的设计在一些大型商场受到青睐,使其免于可能出现的法律风险。


与此同时,张楠赓对于AI业务的商业化也有着更多畅想。


在招股书中,嘉楠提到将以AI芯片作为核心硬件,着力AI SaaS平台的建设,为终端客户提供整合硬件、算法和软件的一站式人工智能服务,并以此创建一个完整、开放的人工智能生态系统。根据不同的物联网场景需求,嘉楠的AI SaaS平台能够为AI终端客户提供AI芯片模型、算法、定制软件和用户界面的优化组合。


例如,为了促进智能门锁的应用,嘉楠将低成本、高性能的AI SoC与不同的算法结合在一起,并提供有条件的访问服务,客户不必为底层的基础设施而烦恼。嘉楠通过每月进入的次数向客户收费,而不是一次性购买硬件。


对张楠赓而言,上市成功只是一个起点。在他看来,无论区块链还是AI,最终都会变成一种无形的基础设施服务,届时所有人都会是受益者。张楠赓和他的团队,正用自己的努力迎接这一天的到来。




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