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【创新面孔】中科驭数鄢贵海:用专用智能融合芯片释放数据潜力

发布日期:2020-08-10

 

用专用智能融合芯片释放数据潜力:本期创新面孔——鄢贵海

2017年,计算机图灵奖颁给了芯片界两位大师:“硅谷教父” John Hennessy和David Patterson,奖励他们在计算架构设计和评估上的贡献。2018年计算机体系结构ISCA大会上,John Hennessy和David Patterson放言后摩尔定律时代,计算架构创新的重点,将从以通用计算 CPU 为中心的创新转向领域专用的异构计算加速。同样是在这一年,鄢贵海开始带着芯片技术创业,寻求商业化落地,创立中科驭数,努力探寻信息技术和市场应用之间的奥秘。

鄢贵海-中科驭数创始人

中科驭数孵化于我国计算机产业的摇篮——中科院计算所,作为一家专注于专用计算解决方案的高科技公司,在创新驱动发展战略的指引下,提出了国际先进的KPU技术体系,解决现有大量计算密集型应用在通用服务器平台上执行效率不高、扩展成本高、性能升级难的痛点。研发了首个面向金融计算整体解决方案,包含芯片、软件及终端应用等,全面支持高维时间序列实时分析处理,助力国家十三五规划科技结合金融战略。

专注技术,把握机遇

5G、物联网、人工智能等技术的迅速发展带来了数据的大爆发,从2015年开始,大概每两年日常产生的数据量就会翻一倍。随着“摩尔定律”的放缓,CPU处理器性能的增长速度无法跟上数据量增长的速度,产生了很多待处理或荒废的数据。“通用微处理器的性能提升已愈发困难,而专用协处理器的研发尚未跟上,这其中蕴含了巨大的机遇。”中科驭数的创始人鄢贵海说道。

为了高效解决特定领域的海量数据处理问题,脱胎于中科院计算技术研究所的中科驭数选择从底层核心技术出发。鄢贵海介绍道:“我们研发的KPU™是为加速特定应用而设计的一种协处理器,也是首个使得定制异构计算架构真正为特定应用服务的解决方案,GPU为图像处理设计,DSP为信号处理设计,而KPU™则致力于解决其它存在于通用CPU、GPU和DSP等架构中的瓶颈,并进而做好智能化融合,更高性价比地完成计算任务。”其中,K代表计算核,是指在复杂算法中的一些基本操作。这些复杂算法包括:排序、卷积神经网络、排队、协方差计算和频繁模式挖掘等。相比于经典的CPU和GPU架构,KPU™可以取得更优的计算性能。

三款KPU™具体信息

作为这一领域的先行者,除了把握机遇,鄢贵海也早已做了多年的准备和沉淀。鄢贵海在计算机体系结构领域深耕多年,重点关注专用计算架构、机器学习和金融计算等领域,研究生毕业于中国科学院计算机技术研究所,在获得计算机系统结构博士学位后,留所任博士生导师、研究员。长期的科研经历对鄢贵海的价值取向产生了重要的影响,也决定了他的创业理念和创业路径,更加热爱拥有持续生命力的技术,希望在创业初期能够搭建起来更加坚固的专用计算架构的底层基础设施。

YUSUR KPU PCIe Card Product

科学技术的突破向来很难,“中科驭数芯片架构及相关软件定义的系统的研发成功并不是一蹴而就,而是得益于中科驭数深厚的学术背景以及开发人员孜孜不倦的研究。”在研发方面,中科驭数有超过80%的员工属于研发人员,核心创始团队成员均出自中科院计算所、清华大学、北京大学等研究所或高校相关专业。鄢贵海提到:“对于科创企业来说,核心技术的基础一定要做得实、扎得深,这就决定了研发必须要作为投入的重点。”

技术落地 助力金融

科创企业或多或少都有自己的独门绝技,但是只有让技术平稳落地,才能持续健康地生存下去,成长为有战斗力、有商业竞争力的实体,从而打破被动僵局。鄢贵海提到:“我们团队选择了一个变通的做法来兼顾应用落地。我们没有所有行业都铺开推,最开始只挑了一个相对比较难啃的骨头——金融计算细分赛道落地技术。金融对技术的要求最高,如果我们连这个行业都能推下来,其他行业应该都会比这个简单很多,先干难的。”鄢贵海带着自己的团队,一步一个脚印,从金融领域入手,稳扎稳打地寻求技术落地。目前,在中科驭数的合作伙伴中,不少来自金融相关领域,比如交易所、证券公司、期货公司等。

金融市场会受到严格的调控规则的管理。从金融科技衍生出的“调控科技”就是针对调控需求而提出的。金融市场的调控过程应当是在线的、实时的,从而才能进一步高效地维护股票、期货和其他金融衍生品的稳定性。然而,在百万数量级的市场参与者和万数量级的标的物规模下,实现微秒级响应的规则调控技术是一个亟待解决的问题。

在2019年12月初举行的赛灵思开发者大会(XDF)亚洲站活动上,中科驭数展示了自主研发金融交易系统中的网络和风控系统加速解决方案RiskCop(锐警)。RiskCop系统就是基于其KPU架构,设计实现了金融交易中的风控规则处理、数据库加速,金融协议解析和网络协议解析的一体化加速解决方案。和传统方案对比,中科驭数方案实现了微秒级风控,单次交易链路延迟大幅减低到1.4us左右、抖动在20ns以内,传递了用科技为金融赋能的时代力量。

YUSUR RisikCop

内建吸星大法,助力“新基建”

作为第一家提专用计算架构作为技术商用路线的厂商,中科驭数没有提场景,而更多提赛道,鄢贵海解释道:“我们不想明确加上一个限定词,自缚手脚。我们希望用更开阔的视野,看在新的赛道上会发生什么事情,但凡有趋势或者新的技术研发出来,我们能第一个感知到并吸纳到我们的技术框架里来。我们其实是内建了吸星大法,更希望通过消化吸收不同应用领域的技术,改造成我们技术体系里的一个重要元素。”目前,中科驭数正在加速产品化的过程,纵向打通产品落地场景,打造可复制加速服务化的商业模式。

“新基建”是指立足于高新科技的基础设施建设,主要包括大数据中心、人工智能、工业互联网、5G基建等七大领域,将为未来数字经济和科技创新打下坚实的基础。中科驭数于今年5月份线上统一发布了六款KPU架构领域专用加速产品:三款即插即用的数据库加速、网络加速以及行情加速板卡产品和三款加速硬件IP核产品,将解决“新基建”中数据中心、人工智能和工业互联网中,关于海量数据存储与网络传输的算力不足的痛点和加速需求,助力“新基建”战略。

2020年疫情防控期间,在线教育、远程办公成为人们的生活常态,这些特定场景爆发出海量数据和网络传输的高吞吐、低时延的急迫需求,网络吞吐的主要瓶颈已经从物理带宽变成了TCP/IP的协议栈的运算处理能力。为了解决以上痛点,中科驭数发布产品主要围绕网络加速(Network)和数据库加速 (Database)。其中,网络加速卡产品(SWIFT-1900N)以及硬件设计IP核(SWIFT-IP1900T、SWIFT-IP1900U)、是专门为了解决这个关键问题而打造的。该系列产品基于KPU架构,硬件实现了完备的TCP/IP协议簇,能够卸载全部TCP/IP协议栈处理到加速板卡上,完全释放CPU算力,平均处理延迟降低一个数量级以上。同时,该产品的驱动软件适配了现有标准BSD Socket接口,具有零学习成本,配置灵活,监控完备等亮点,完美的满足了大数据量下TCP/IP网络传输中的高吞吐、低时延传输需求。

YUSUR Product

中科驭数本次发布的产品,对助力“新基建”战略有重大意义,对此,鄢贵海谈到:“本次疫情和新基建实际上是催化了数据处理能力的升级。几款产品的发布也仅仅只是一个开端,未来,中科驭数将长期持续专注于领域专用计算架构和KPU平台的研发,在DNA体系中打造更多领域加速产品,在硬科技领域和卡脖子技术上实现关键性突破,做好底层技术,在大数据中心、人工智能、工业互联网领域落地应用,帮助客户降低整体成本,获得超高性价比的性能提升,赢得长远竞争优势。”