图为天数智芯天垓100 GPU芯片
近日，国内通用GPU企业天数智芯宣布，其首款7纳米通用GPU推理产品——智铠100成功点亮，天数智芯也因此成为同时拥有GPU架构下云端训练+推理完整解决方案的硬科技公司。
我国自“东数西算”这一国家级工程正式启动以来，全国上下都在努力编制这张无形的“算力之网”。这一宏观战略对于数据中心、计算、存储、数据通信、光传输等产品都有着较高建设需求，从而带动了我国计算领域的整体发展，形成了诸多新风口，其中数据中心必备的通用GPU成了国内企业争相突破的新方向。
天数通用GPU全自研助力“东数西算”
随着物联网、大数据的发展，联网设备数量不断提升，网络间产生的数据量势必得到巨大提升，对算力的需求也将上升到全新的高度。
根据赛迪研究院测算，2020年我国通用算力规模为77EFLOPS，AI算力规模为56.23EFLOPS。预计到2025年，我国基础算力规模和AI算力规模将分别超过300EFLOPS和1800 EFLOPS。
GPU芯片具有高计算力、高画面处理能力的特点，应用领域广泛，全球需求量逐渐攀升。市场研究公司Jon PeddieResearch的报告显示，2021年第一季度全球GPU出货量高达1.19亿颗，同比增长38.78%。日益庞大且高速增长的GPU市场，使GPU成为了全球集成电路增速最快的三大产品之一，显示出了市场对高算力持续且高涨的需求。数据中心、PC、移动端、游戏主机构成GPU最主要的四大市场。
在全球领先的数据中心供应商戴尔、HPE、浪潮、联想、IBM中，HPE、联想、IBM已推出搭载GPU的产品。由于GPU具有良好的并行运算能力，GPU数据中心已成为AI加速方案的优选，当前市面上的GPU数据中心多配备八核GPU。据IDC预测，到2024年，中国GPU数据中心市场规模有望达到64亿美元。
因此，国内各大厂商大力推动GPU方面的研究。天数智芯作为国内唯一实现通用GPU量产的硬科技企业，更是稳稳地抓住了此次机会，取得了突破性进展，助力“东数西算”工程实施。
“东数西算”工程的实施基础在于建立完整的算力网络，并且要保证数据传输的安全性。天数智芯从底层硬件到上层软件均独立设计开发，不走购买国外GPU IP的捷径，独立研发高性能计算IP核和系统架构，确保拥有完整的知识产权，打破了国内企业长期作为国外IP代理的局面，做到了核心IP全自研。
其旗舰产品天垓100是国内第一款自研通用GPU芯片，实现了从0到1的突破，可以从物理底层锁定数据安全，也从根本上保障了客户使用安全、信息安全。
要想客户反馈好实力才是硬道理
天垓100仅用一年多时间就完成了流片、点亮、测试、客户适配、稳定供货等阶段，成功量产并实现规模应用。基于独立研发的芯片架构及软件栈产品，天垓100实现了多维度技术创新，具备独立可控、高性能、通用性、灵活性等特点，其应用覆盖广、性能可预期、开发易迁移以及全栈可定制，能够支持国内外主流AI生态和各种深度学习框架，并通过标准化的软硬件生态接口为行业解决产品使用难、开发平台迁移成本大等痛点，大幅缩短适配验证周期。
目前，天垓100已能够运行包括悟道等在内的一批新的算法大模型，还适用于2022年国际CVPR大会上的清华、北大、智源等国内研究机构联合发表的最先进算法，如定制算子的Point-BERT、量子启发的Wave-MLP、结合自注意力与卷积的ACMix等。
在过去一年里，天垓100已支撑近百个客户在人工智能领域进行超过两百个不同种类的模型训练，ResNet50、SSD、BERT等骨干网络模型的性能接近国际市场主流产品。此外，天垓100还广泛支持传统机器学习、数学运算、加解密及数字信号处理等领域，也是唯一一家已适配X86、ARM、MIPS等各种类型CPU架构的通用GPU产品。
近日，天数智芯正在陆续与国内主要数据中心厂商完成天垓100产品引入并进入其供应商目录，主流数据中心厂商近期将会陆续发布搭载天垓100的服务器产品进行销售，天数智芯已与新华三集团等行业合作伙伴达成战略合作协议，开启全方位合作。
天数智芯目前的产品广泛适用于互联网、运营商、智能安防、生物医疗、教育科研、智算中心等不同行业众多应用场景。在生物医疗领域，天垓100能够支持基因检测、X光图像识别、远程肠胃镜图像识别等应用场景；在智能安防领域，天垓100能够支持视频图像分析、监控物体识别、跨街区事件分析、物品检测等应用场景；在智慧教育领域，天垓100能够满足姿态识别及纠正、智能教学等应用场景的需要。目前，天垓100产品累计订单金额已经接近2亿元。
在国内应建立能够深层合作的大联盟
全球GPU市场虽然目前仍被国际厂商所占据，但随着国内市场的需求量不断攀升，大量的国内厂商纷纷加入战局。在国内建立完整的生态链是立足之本，这对于国内厂商来说，既是机遇也是挑战。
我国GPU产业未来该如何发展？天数智芯首席技术官吕坚平表示，一是要与国内客户合作，做出适合国内市场的DSA通用化来保持通用优势。二是以计算图形化提升通用计算效能。三是要与生态伙伴合作，借由图形计算化，让专精于张量计算的通用GPU在图形领域大显身手。
“中国需要的，或许是个在技术深度及广度上，足以与国外龙头企业相比拟，以深层合作和良性竞争为基调的大联盟。”吕坚平这样说。
天数智芯预测，图形持续走向通用，AI与图形必然融合，图形人机界面必定移动，内容生成及图形渲染必在云端。遵循图形走向通用计算的潮流趋势，绕过传统桌面显卡市场，讲求“云-移动端”协同内容生成与图形渲染，达到元宇宙、数字孪生所需的AI与图形融合。
天数智芯表示，未来将以DSA通用化、图形计算化、计算图形化、硬件微分化为目标，在天垓100基础上加速技术创新步伐，不断提升产品通用优势、图形处理能力、计算效能，以天垓系列产品加速AI计算与图形渲染融合，探索走出一条通用GPU赶超发展道路，打造世界一流的算力引擎，支持中国特有的云-移动端协同内容生成与图形渲染，推动城市智能化、工业自动化、载具无人化以及娱乐置入化，开启中国引领世界走向元宇宙、数字孪生的崭新一页。
作者丨许子皓
编辑丨连晓东
美编丨马利亚