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寒武紀是地球生命大爆發的年代，從那時起，地球進入了生命的新紀元。中國科學院計算技術研究所陳云霽、陳天石課題組把他們研制的“深度學習處理器”命名為“寒武紀”，就是希望這世界上第一款模擬人類神經元和突觸進行深度學習的處理器，能開啟人工智能的新紀元。日前，記者采訪了陳天石研究員，一探“寒武紀”的真面目。

更類似人腦的“寒武紀”

“現在最紅的人工智能可能要算AlphaGo（阿爾法狗），很多人都問我‘寒武紀’和‘阿爾法狗’有什么區別？”陳天石笑了笑說：“這是兩個完全不同的概念，就像雞同鴨比。如果硬要比的話，或許可以說，如果未來能把阿爾法狗的芯片換成寒武紀，那么一個小盒子就能裝下了。”

據報道，阿爾法狗能戰勝圍棋高手李世石，使用了約170個圖形處理器和1200個中央處理器。陳天石解釋說，深度學習的基本操作是神經元和突觸的處理，而阿爾法狗使用的傳統處理器是在通用計算上發展起來的，其基本操作為算術操作和邏輯操作，往往需要數百甚至上千條指令才能完成一個神經元的處理。“簡單地說，它是沿著一個比較復雜的方程一步一步往下運算。告訴任何人這個方程，你一步一步算下去，都能戰勝李世石。只不過阿爾法狗的‘腦子’多，運算速度更快。”陳天石說。

而“寒武紀”芯片執行的是一種與通用計算完全不同的指令集——電腦語“DianNaoYu”。所謂指令集就是電腦“語言”，其直接面對大規模神經元和突觸的處理，一條指令即可完成一組神經元的處理。模擬實驗表明，“寒武紀”相對于傳統的執行x86指令集的芯片，有兩個數量級的性能提升。

與傳統的通用計算指令集相比，“電腦語”顯然更類似人類大腦的學習方式，因此有人將其稱為“下一代人工智能技術”。但陳天石表示，“寒武紀”不是代替中央處理器的顛覆式革命。從目前的情況來看，它更像是一款針對智能認知等應用的專用芯片，“我們的優勢主要集中在人臉識別、聲音識別等人工智能方面。比如，傳統的手機或個人電腦主板上嵌入‘寒武紀’芯片后，將極大提高處理這類任務的速度，降低能耗”。

理想主義者的勝利

“寒武紀”并非橫空出世。從2008年起，陳云霽、陳天石課題組就一直在這個方向上堅持著。陳天石說：“我們總習慣于和國際同類研究類比，得出自己的位置。但在這個領域，我們是第一個，實在無法比較。”

陳天石有理由驕傲——“寒武紀”相關工作先后獲得了計算機硬件領域頂級會議的最佳論文獎；國際計算機學會通訊將“寒武紀1號”評選為2014年計算機領域20個研究焦點之一；“電腦語”被計算機體系結構領域頂級國際會議ISCA2016接收，其評分在近300篇投稿中排名第一，就在該次會議上，提交的近1/6的論文引用了“寒武紀”的工作進行深度學習處理器探索。

“從不被看好中堅持下來，非常不容易。”陳天石說，“但做科研總得做點不一樣的吧！”2014年，陳天石和陳云霽曾在《中國計算機學會通訊》上這樣寫道：“研究者應該堅持自己的學術理想，重視論文但不為論文發表所左右；同時盡力宣傳自己的研究方向，推動這個方向被國際學術圈的主流認可。經過長期的等待和努力，也許有一天，自己的研究方向就會成為熱點。到那時，過去的一切坎坷都會被證明是值得的。”

“寒武紀”的成功是一群理想主義者的勝利，他們要將理想主義“進行到底”——“寒武紀”的產業化進程已經開啟。“可能下次你們再來采訪我，我的名片就要換個頭銜了。”陳天石笑著說，“未來幾個月會運行寒武紀公司”，產業化運營主要分為高性能服務器芯片、高能效終端芯片和服務機器人芯片，“‘寒武紀’能支持各種智能主機和終端，也能拓展到更多算法上”。

（來源：光明日報）