计组课本上的MIPS架构晶片在近日被一家硅谷新创Wave收购

2020-08-05 608 views
计组课本上的MIPS架构晶片在近日被一家硅谷新创Wave收购

AI 晶片的新创企业大多先把产品瞄準终端应用,不过名为 Wave Computing 美国 AI 新创公司的产品就专注于资料中心的 AI 训练,并且拥有独特的架构。不仅如此, Wave Computing 将宣布收购 MIPS ,后者是 1984 年创立于美国硅谷拥有 MIPS IP 授权和 350 多项专利的硅谷老前辈。

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对于一家只有 100 名员工的新创企业收购另一家规模相当的硅谷「老前辈」的少见行为,一些行业分析师称 Wave 的举措非常大胆。Moor Insights & Strategy 的高效能计算和深度学习首席分析师 Karl Freund 表示:「对于小型的新创公司而言,在其第一款产品退出市场之前通过收购去扩大市场的做法是非常大胆的。这是一个非常冒险的行为,但这是它需要的。」

虽然 Wave Computing 收购 MIPS 被认为十分大胆,但事实上 MIPS 的 DNA 似乎已经嵌入到 Wave 中, Wave 的 CEO Derek Meyer 曾经是 MIPS 销售与营销副总裁,运营副总裁 Mike Uhler 是 MIPS 的首席技术官,工程副总裁是 MIPS 前工程主管 Darren Jones,总法律顾问 Wave Paul Alpern 曾在 MIPS 担任首席商业顾问。因此,与大多数併购需要漫长的调整时间才能製定路线图不同, Wave 的七位高管有四位都曾任职 MIPS ,所以 Wave -- MIPS 团队并不需要太多的整合时间。 Wave 计划于本月晚些时候向第一批客户交付其首批 AI 系统,「在本月底之前,我们还将推出基于 MIPS 和 Wave DPU 的通用 AI 平台的路线图,最有可能是在旧金山的设计自动化会议」Meyer 说。当被问及 AI -- MIPS 将何时出现时,他承诺今年年底之前。

Wave 声称加速神经网络训练超 GPU 1000 倍

Wave Computing 是加利福尼亚州坎贝尔一家专注于使用其大规模并行资料流架构开发 AI 系统的新创公司,成立七年多之后, Wave 最新的 DPU 多核架构早先体验项目终于开放。在去年的高效能晶片峰会 Hot Chips 上, Wave Computing 的 CTO 以及 DPU首席架构师 Dr. Chris Nicol 表示他们的产品 DPU 在加速神经网络训练上能够超越 GPU 1000x,并相信早期用户试用后能够证实他们对 DPU 的这一表态。考虑到 GPU 在目前深度学习训练市场的地位,这实在是很大胆的宣言。

据雷锋网了解, Wave 的 DPU 拥有 16000 个处理元件,超过 8000 个算术单元,不通过 CPU 进行协调,所有的核都以 6.7 GHz 运行,使用粗粒度可重构架构。 DPU 有独特的自定时机制,当没有资料通过时, DPU 进入睡眠状态。更通俗一点, DPU 可以看做一种混合 FPGA 和多核处理器,能处理数千个元素的资料流图的静态调度。这个设计与其他深度学习硬体新创公司培育的产品大为不同。

Nicol 指出,加速器架构有两个问题,一是加载新的内核时有延迟,另一个是为了解决第一个问题使用 MCU 在运行时将程序移入移出,程序本身决定何时与 MCU 通信,但晶片上还有一个程序缓存。最终的结果是,没有 CPU 的架构在一个 offload model 中能获得更强的效能。软体方面,Nicols 说:「深度学习实际上是一个在深度学习软体之上编程的资料流图,在像我们这样的处理器上运行,可以在运行时组装资料流图。例如,在运行时从 TensorFlow 获取资料流图,并在 runtime 直接将其转换,在没有 CPU 的情况下执行,并映射到资料流晶片上。」

Wave Computing DPU

由于资料中心的训练目前主要採用 GPU ,并且这一市场目前由 Nvidia 主导,因此 Wave 能否在资料中心的市场取得成功已经影响 Nvidia 在这一市场的地位外界十分关注。作为硅谷较早进入 AI 领域的二十多家企业之一, Wave 也是较早将产品推向市场的企业, Wave 宣称以创新的方式大大超越竞争对手。

被 Imagination 甩卖的 MIPS 能帮助 Wave 吗?

Wave 现在将自己定位为人工智慧领域更广泛的参与者,其技术和知识产权将进入训练处理市场的边缘。而 MIPS 已经从高效能 CPU 转向用于物联网设备和其他低功耗应用的高能效处理器。并且,儘管 DNN 资料中心训练市场如今很热,但智慧物联网设备的未来将取决于 DNN 的高效边缘训练或推理,因此 Wave 收购 MIPS 可以为这些应用构建平台和许可 IP,也就是可以将产品应用从云端拓展到终端。

计组课本上的MIPS架构晶片在近日被一家硅谷新创Wave收购
photo credit: wave computing

Wave 收购 MIPS 的逻辑没有问题,不过收购真的能帮助 Wave 在终端 AI 晶片上取得成功吗? MIPS 创立于 1984 年,2012 年底,CEVA 和 Imagination Technologies 为併购 MIPS 而抢标时,许多业界观察家们都纳闷 Imagination 要拿 MIPS 来做什幺,毕竟当时这个年营收约 6 千万美元的 MIPS 处于亏损状态。当 Imagination 最终以 1 亿美元的压倒性价格收购 MIPS 后,业界观察家认为这一高价收购显示出 MIPS CPU 对于 Imagination 的未来发展很重要。

不过事与愿违,收购 MIPS 并没给 Imagination 带来预期的效果,反而还拖累了 Imagination 的业绩。去年 5 月, Imagination 开始出售 MIPS ,在不到五年的时间内价值从 1 亿美元缩水到 6500 万美元。Tirias Research 首席分析师 Kevin Krewell 认为:「MIPS 仍然是具有可扩展性和成熟软体生态系统的经典 CPU 设计。因此儘管 MIPS 应用在减少中,但仍然存在市场机会。」还有其他人认为, MIPS CPU 架构存在一定的效能和效率优势,例如多线程技术, MIPS 也能在一些即时、功率敏感的应用发挥重要作用,例如 LTE、人工智慧和物联网 。更重要的是,据悉 MIPS 还有一支约 200 多名工程师的团队在开发 CPU 技术,其中有些技术甚至比 ARM 所能提供的更为先进——例如多线程。

但是,由于近来市场上都是 ARM 和 x86 架构, MIPS 没有太多生态系统,许多分析师也提出现在还有谁想要买 MIPS 的疑问。不过在去年 9 月, Imagination 宣布将公司卖给中资凯桥,并同意将旗下 MIPS CPU 业务卖给 Tallwood Venure Capital。虽然还不知道 Wave 收购 MIPS 的最终价格,但收购带来的人才和专利对增强 Wave 的实力是毋庸置疑的,只是能否对其在终端的人工智慧起到较大的作用仍需观察。

IoT 终端智慧 ARM 延续辉煌还是被取代?

目前, ARM 几乎垄断了移动设备的 CPU IP 市场,不过 MIPS 和 RISC-V 似乎要在物联网智慧终端大展身手。RISC,即精简指令集系统,与其对应的是複杂指令集 CISC,RISC 指令数目和寻址方式更短,执行效率更高,製造工艺简单且成本低廉,最早诞生于 1980 年代的 MIPS 主机,不过随后 ARM 採用的也是这一处理器架构。

MIPS 架构的诞生要比 ARM 早几年,起初 MIPS 和 ARM 的差距也不大,前者也佔据了 RISC 架构微处理器市场约 30% 的份额,但移动互联网的兴起时 MIPS 却因为技术限制开始掉队,而且学院派发展风格也使得 MIPS 的商业进程远远落后于 ARM ,当然, MIPS 最终被 ARM 打得溃不成军还有许多複杂的原因。

不过在被 Imagination 收购之后也并没有打算让 MIPS 死磕手机市场,更多的是在可穿戴设备市场以及网络设备上攻城略地,并且 Imagination 管理层认为其疏于管理所以影响了 MIPS 的发展蓝图。但到了 IoT 时代, MIPS 又有发挥其优势的机会。

OURS 创始人兼 CEO 谭章熹近日也对雷锋网表示,智联网的需求是高订製化、高模块化、可扩展化以及支持新的技术, ARM 架构不允许加入新的东西,也不允许订製化和修改,并且还有专利授权费。相反,技术上看,RISC-V 相比 ARM 架构处理器功耗低 5 -- 6 倍、面积效率提升 5 倍,可以让开发者有很多的自由度做一些特殊应用的优化,商业上看,RISC -V 开源没有专利授权费用,对新创公司非常友好。因此 RISC-V 也是能和 ARM 媲美和竞争的架构,即使在 IoT 领域不替代 ARM ,RISC-V 也将成为非常重要的玩家。

那幺,RISC-V 和 MIPS 是否在 IoT 智慧终端替代 ARM ,或者至少成为重要玩家?

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