攀登GPU芯片的“珠峰”

本文转自：陕西日报

4月16日，西安芯瞳半导体技术有限公司工作人员在进行产品测试。

本报记者 张梅文/图

2020年推出国产第一代自主研发GPU（图形处理器）芯片。

2021年设计出国产第二代自主研发的GPU芯片架构，并开始新一代芯片的设计和转化。

2023年推出第二代自主研发的高性能GPU芯片，并成功流片。

在数字经济的发展浪潮中，西安芯瞳半导体技术有限公司高高举起自主研发的大旗，走得越来越从容自信。

“我们85%的员工都是研发人员，不管多困难，公司始终坚持以不少于销售收入30%的费用投入研发，并将研发投入的20%用于基础研究、核心技术及前沿设计。”4月16日，芯瞳半导体联合创始人李洋介绍，目前，该企业已经在GPU核心技术领域申请100多项发明专利、数十项软件著作权和多项集成电路布图设计，开展国内GPU领域诸多“从0到1”的研究与实践。

GPU是一种专门用于图像和图形相关运算工作的微处理器。“与CPU（中央处理器）相比，GPU拥有更多的处理单元和更强的并行处理能力，能更快地处理大量的图形和图像数据，是处理大数据、拥有大算力的关键核心技术。”李洋介绍，例如，在游戏、动画、视觉效果等领域，GPU是实现高质量图形和图像的关键组件。在科学计算、深度学习等领域，GPU常被用作计算加速器，可以大幅提高计算速度和效率。

100多项发明专利和诸多“从0到1”的背后，是芯瞳半导体十几年的深耕。2009年，当时还是西安邮电大学科研人员的创始团队和他们的导师、校友们率先在国内组建团队，共同投身GPU芯片的研发工作。

瞄准世界前沿、国内空白，做出一款属于中国人自己的国产GPU芯片是团队所有人的梦想。在大家的共同努力下，2015年，该团队推出一款具有自主知识产权的GPU芯片——FF01。同年，该芯片通过了由省科技厅主持，中国科学院院士沈绪榜、郝跃担任鉴定组主任的鉴定委员会的鉴定，被认定为是第一款具有国产自主知识产权的GPU芯片。

在此基础上，团队不断改进技术参数，优化架构，希望能让国产GPU芯片在经济社会发展中发挥更大的作用。2019年，芯瞳创始团队与天使投资人卢涛共同出资，在西安创立芯瞳半导体，开启了国产GPU芯片的市场化之路。

GPU芯片的研发是一项大型系统性工程，包含硬件架构、算法、软件生态等多个关卡，缺一不可，壁垒极高。“要在高墙林立的市场中蹚出自己的一条路，国产GPU芯片不仅需要拿出自己的架构和创新绝活，更需要着力构建一个全面的生态体系。”李洋表示。

在技术路线选择上，芯瞳半导体没有选择相对简单的特定领域，而是直面被称为“芯片领域珠穆朗玛峰”的全功能GPU。

芯瞳半导体也全面布局，不断壮大“朋友圈”。“一方面，我们构建了全平台支持体系，搭建了多种架构，支持国产操作系统。另一方面，作为信创产业链上下游协同技术的关键环节，我们与60多家国内知名信创厂商完成兼容性互认证，为后续迭代新一代产品的快速部署奠定了坚实的基础。”李洋介绍。同时，芯瞳半导体也积极参与行业标准化组织的工作，先后加入信息技术应用创新工作委员会、HIEC光合组织—海光产业生态合作组织、中国信息协会、深圳市半导体行业协会、陕西半导体协会等国内标准组织。

经历了冗长的设计、验证、流片、封测、板卡制作、点亮测试等全流程之后，2023年6月，芯瞳半导体成功推出第二代自主研发的高性能GPU芯片。“目前，我们正处于第二代芯片量产推广阶段。”李洋介绍。

量产只是万里长征的第一步。“对于国产GPU芯片厂家来说，搭建国产GPU生态、实现规模化商用才能实现长期持续的利润支撑，才能最终推动国产GPU行业快速发展。”李洋说，“我们将持续加大研发投入，优化产品性能，争取今年发布第三代服务器和高性能计算GPU产品。同时，着力构建更完善的GPU生态系统，我们还将加强合作，积极推动国产GPU在各行业的广泛应用。”

“我们相信，通过长期不断地钻研与创新，一定能够研发出更优秀的GPU芯片，摆脱对国外技术的过度依赖。”李洋满怀信心地表示。