2018年2月，世界權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Science》刊登了一篇名為《China's AI Imperative》的文章，將陳云霽團(tuán)隊(duì)的深度學(xué)習(xí)處理器芯片研究成果評(píng)論為“開創(chuàng)性進(jìn)展”、該領(lǐng)域的“先驅(qū)”、“公認(rèn)的引領(lǐng)者”。這也表明，中國(guó)團(tuán)隊(duì)在深度學(xué)習(xí)處理器領(lǐng)域多年潛心鉆研的成果已受到國(guó)際學(xué)術(shù)研究組織的關(guān)注和認(rèn)可。

中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所副所長(zhǎng)、研究員陳云霽，20年來一直工作在國(guó)產(chǎn)處理器芯片研制的第一線，研制了一系列具有國(guó)際領(lǐng)先水平的處理器芯片。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了深度學(xué)習(xí)處理器設(shè)計(jì)中的規(guī)模、適配、能效三個(gè)核心挑戰(zhàn)，研制成功國(guó)際上首個(gè)深度學(xué)習(xí)處理器芯片，其智能處理能效達(dá)同期傳統(tǒng)芯片百倍，使深度學(xué)習(xí)處理器逐漸從理論走向?qū)嶋H。

陳云霽工作照。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所提供

中國(guó)人工智能“彎道超車”要下一番苦功夫

14歲考入中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班，24歲在中科院計(jì)算所取得博士學(xué)位，29歲晉升為研究員……在外人看來，“天才”二字用來形容陳云霽并不夸張。

“科學(xué)研究沒有捷徑可走。”陳云霽說，“要讓中國(guó)在人工智能時(shí)代實(shí)現(xiàn)‘彎道超車’，得下一番苦功夫。”

大學(xué)三年級(jí)，陳云霽抱著對(duì)芯片研究的興趣和熱情把計(jì)算機(jī)系所有實(shí)驗(yàn)室的門敲了個(gè)遍，問是否接收本科生。最后，教計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的周學(xué)海教授所在的實(shí)驗(yàn)室收下了他。

大學(xué)最后一年，聽說中科院計(jì)算所開始研制國(guó)產(chǎn)通用處理器（即龍芯1號(hào)），陳云霽認(rèn)為能參與國(guó)產(chǎn)通用處理器的研發(fā)，是個(gè)光榮又難得的機(jī)會(huì)。

2002年，陳云霽如愿以償來到了中科院計(jì)算所，跟隨胡偉武研究員碩博連讀，成為當(dāng)時(shí)龍芯研發(fā)團(tuán)隊(duì)中最年輕的成員。博士畢業(yè)后，他留在了計(jì)算所。25歲時(shí)，陳云霽成為8核龍芯3號(hào)的主要架構(gòu)師。

“龍芯3號(hào)與龍芯1號(hào)、2號(hào)有所不同，已從單核發(fā)展到多核了�！标愒旗V解釋說，“好比以前一桌菜給一桌客人吃，現(xiàn)在一桌菜要給8桌客人吃�！�

面對(duì)多核處理器驗(yàn)證的遇難題，陳云霽通過不斷摸索，提出了快速完整的存儲(chǔ)一致性檢驗(yàn)方法，保障了龍芯3號(hào)的研制。終于，研究成果論文被體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域旗艦會(huì)議HPCA（高性能計(jì)算架構(gòu)國(guó)際研討會(huì)，體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域三大旗艦會(huì)議之一）錄用，這也是HPCA上第一篇第一作者來自中國(guó)大陸的論文。

終極目標(biāo)是讓計(jì)算機(jī)像人一樣聰明

進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，人工智能技術(shù)在全球范圍內(nèi)飛速發(fā)展，然而智能算法規(guī)�？焖僭鲩L(zhǎng)，硬件系統(tǒng)的發(fā)展卻異常緩慢。為了解決這個(gè)矛盾，陳云霽與同事設(shè)想“做一個(gè)東西讓計(jì)算機(jī)更聰明，終極目標(biāo)像人一樣聰明”，即面向人工智能的需求來設(shè)計(jì)芯片，而在此之前芯片的速度和功能已經(jīng)成為人工智能應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。

在實(shí)踐中，這條道路遠(yuǎn)沒有想象的那么平坦。陳云霽團(tuán)隊(duì)提出了一系列基于人工智能方法的處理器研發(fā)技術(shù)，并多次向體系結(jié)構(gòu)頂級(jí)會(huì)議投稿，最后都以被拒而告終。

功夫不負(fù)有心人，2014年3月美國(guó)鹽湖城召開的國(guó)際體系結(jié)構(gòu)支持、編程語言和操作系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議（ASPLOS）上，與INRIA的Oliver Temam教授合作的工作“一種小尺度的高吞吐率機(jī)器學(xué)習(xí)加速器”，獲得了最佳論文獎(jiǎng)。

這不但是大陸科研機(jī)構(gòu)首次在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)頂級(jí)國(guó)際會(huì)議上獲得最佳論文獎(jiǎng)，也是亞洲首次、美國(guó)之外國(guó)家第二次獲得ASPLOS會(huì)議的最佳論文。他們的工作將以“DianNao”和“DaDianNao”中文拼音命名的深度學(xué)習(xí)處理器架構(gòu)帶到了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的國(guó)際舞臺(tái)。

每一份成果的背后都是無數(shù)辛勤的耕耘。陳云霽在采訪時(shí)回憶說：“對(duì)于科研的熱愛，源自于從小的家庭教育、大學(xué)與研究所的培養(yǎng)。這些讓我堅(jiān)定了科學(xué)研究的理想信念，對(duì)它產(chǎn)生了非常濃厚的興趣，才能一直堅(jiān)持到如今�！�

人工智能是值得畢生奮斗的“星辰大海”

未來五十年，智能硬件在提升計(jì)算能力的同時(shí)，也在推進(jìn)著智能算法的快速發(fā)展。究竟什么樣的抽象能讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)涌現(xiàn)出更強(qiáng)的人工智能？也許答案遙遙無期，但其前進(jìn)過程中的任何一小步都將使機(jī)器更好服務(wù)人類。

回顧走過的科研之路，人工智能的星辰大海是他值得投入全部精力去探索奮斗的畢生事業(yè)。“興趣與堅(jiān)持，是我在科研道路上的兩大動(dòng)力來源。”陳云霽說，“從事科學(xué)研究工作既有收獲，也有很多枯燥乏味和重復(fù)的內(nèi)容，一年12個(gè)月里面，可能有11個(gè)月或者是更多的時(shí)間在做重復(fù)枯燥的事情，可能只有一個(gè)月或者幾天有比較強(qiáng)烈的收獲感。如果說自己對(duì)于科學(xué)研究沒有興趣的話，是很難堅(jiān)持下來的。”

除此之外，堅(jiān)持也是非常重要的。“堅(jiān)持即是積累，以保證我們的工作能夠在某些方向始終走在國(guó)際的前面。這不是因?yàn)椤�天才’，而是因�(yàn)榕d趣與堅(jiān)持共同作用的奇妙反應(yīng)�！�

在芯片研制過程中時(shí)常會(huì)遇到各種困難�！坝锌赡芎筒僮飨到y(tǒng)的磨合有問題，有可能是編譯器的問題，有可能是內(nèi)存兼容性的問題……我們需要像偵探一樣，根據(jù)各種跡象抽絲剝繭，把原因找出來。這個(gè)過程可能會(huì)比較長(zhǎng)，有時(shí)候一個(gè)月、兩個(gè)月或者三個(gè)月，需要不斷打磨，最后發(fā)現(xiàn)問題�！标愒旗V回憶說。

對(duì)于科學(xué)研究，陳云霽始終保持一種樂觀心態(tài)：“一方面，當(dāng)我們開始做人工智能芯片設(shè)計(jì)交叉研究的時(shí)候，并沒有寄希望于馬上發(fā)揮價(jià)值和作用。但同時(shí)，我們也要盡百分之百的努力，要把這兩者的心態(tài)結(jié)合起來�！�

寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。談及工匠精神，陳云霽有自己的理解：“工匠精神是我們的核心精神。芯片是一個(gè)鐵疙瘩，當(dāng)用戶拿到它時(shí)如果出現(xiàn)問題往往是沒法打補(bǔ)丁的。芯片研制的各個(gè)環(huán)節(jié)是乘法關(guān)系，有一個(gè)環(huán)節(jié)是零，芯片就是零。如何保持幾十個(gè)或者幾百個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都能做到正確無誤？要求我們做到的不僅僅是60分，而且爭(zhēng)取能做到100分，這就需要有工匠精神在背后做支撐�！�