陈云霁：24岁博士毕业，29岁晋升研究员，智能爆发时代为AI装上中国芯

在不久前结束的中国科学院首次年度创新人物评选中，中科院计算技术研究所研究员陈云霁获得2018中国科学院年度创新人物。

作为国际首个深度学习处理器——寒武纪芯片的研发者之一的陈云霁，无论是在学习和工作道路上，被一直认为是“脚踩油门”：14岁进入中国科学技术大学少年班学习，24岁获得博士学位，25岁成为8核龙芯3号主架构师，29岁晋升为研究员、33岁荣获中国青年科技奖和中科院青年科学家奖……

在很多人眼中，他是一个总是“弯道超车”的天才，但他却认为自己并不是一个学霸，相反绝大多数时候都是一个学渣。

陈云霁口中的“学渣”，为何能在学术上屡有建树，并且搞出一个“独角兽”公司？

陈云霁

总在“弯道超车”的人生

1983年，陈云霁出生于江西南昌，成长在知识分子家庭的陈云霁打小就对成为一名科研工作者充满了向往。

父母很重视培养他的好奇心以及获取知识的能力，而不是简单地灌输知识。在父母的引导下，陈云霁7岁的时候，他就明确了考入少年班，做一个科学家的志向。

回忆起自己“短暂”的童年，他认为兴趣对自己的影响很大。书架上的书，无论是工程类还是历史类，自己都爱看，这也培养了他“文理兼备”的特点。如今身为一对双胞胎女儿父亲的陈云霁，深谙培养兴趣比指明方向更重要。

陈云霁小学三年级把全部小学数学课程学完，9岁时小学毕业，已经把初中数学课程学完，同时考上了南昌十中的少年班。在整个中学期间，除了数学多次拿过奥赛一等奖，陈云霁在班里整体成绩并不突出。不过，他有自己的“科学家”梦想，知道考上好的大学是先决条件，所以在高考前真正努力了一段时间。5年后，陈云霁考入中国科学技术大学少年班。

9岁上中学，14岁上大学，陈云霁完成了第一次“弯道超车”。在很多人眼中，陈云霁这种开挂的人生无疑是跟学霸紧密联系在一起。

然而，陈云霁曾坦言，在自己19年的学习生涯中，不但考第一名的次数不多，还常在班上排名倒数甚至垫底。

刚进入科大少年班的陈云霁，在高手如林的环境中既不是最聪明的，也不是最刻苦的，成绩处于班级的下游，甚至还有不及格的时候。这段被刺激的经历让他深刻懂得一个道理：必须找准自己的人生定位和发展道路，发挥自己的优点，规避自己的弱点。

在少年班，学生可以根据自己的兴趣选择专业，班上许多同学选择了数学或者物理。陈云霁回忆，“记得数学大师陈省身给少年班有个题词是‘不争第一’，我想，拿不到第一不要紧，但是得从事个感兴趣的方向。”

喜欢打游戏的陈云霁让他对计算机产生了浓厚的兴趣，并在游戏中获得了芯片的灵感。大三时，对未来还有些懵懂的陈云霁就把计算机系所有实验室的门敲了个遍，问是否接收本科生。最后，教《计算机体系结构》的周学海教授所在的实验室收下了他，陈云霁成为了实验室中唯一的一位本科生。

大四即将毕业时，陈云霁听说中科院计算所开始研制国产通用处理器，即“龙芯1号”，他觉得能参与国产通用处理器的研发，是个光荣又难得的机会。

国产龙芯1号

毕业后，陈云霁如愿加入中科院计算所，跟随计算所研究员胡伟武硕博连读，成为“龙芯1号”设计研发团队中最年轻的成员，这一干就是12年。“没有‘龙芯’，就没有今天的陈云霁，是胡老师的言传身教，带我走上芯片行业。”他说。

在计算所，陈云霁获得了博士学位，并在“龙芯1号”后成为8核处理器“龙芯3号”的主架构师。

陈云霁、陈天石兄弟与陈国良院士

从“龙芯1号”到“寒武纪”的跨越

行走于科研之路，多数时候是寂寥的。可陈云霁并不孤独，因为有弟弟一路相伴。

在陈云霁25岁这年，他与主攻算法的弟弟陈天石开始智能算法和芯片设计的交叉研究。他们给这款处理器取了个很有深意的名字——“寒武纪”，用地质学上生命大爆发的时代寓意人工智能的未来。

2008年，人工智能仍处于低谷时期，大家都觉得人工智能芯片是一件离自身很遥远的事情，但在陈云霁看来，它却是计算机领域里最具有吸引力的课题。

招不来学生、申请不到项目是摆在兄弟俩面前的难题，陈云霁只身一人完成了第一个处理器架构原型的逻辑设计，在办公室没日没夜地熬，一张折叠床成了他的“标配”。

时值2008年北京奥运会举办期间，单位放假，陈云霁在一个没有空调的宿舍里写论文。虽挥汗如雨，但心情愉悦。论文最终被体系结构领域三大旗舰会议国际高性能计算机体系结构会议(HPCA)录用，这也是HPCA历史上第一篇第一作者来自中国大陆的论文。

陈云霁的付出终究获得了回报。从2013年至2015年，陈云霁与合作者的数篇学术成果相继在国际顶级会议中发布，在业内初露锋芒。2014年，陈云霁团队获得ASPLOS的最佳论文奖，这是亚洲地区第一次在计算机体系结构的顶级会议上获奖。“跟现在的热闹相比，当时更多的是一种孤独的感觉。”陈云霁坦言。

2016年，陈云霁以及其所在团队为一大类神经网络加速器设计了一套名为Cambricon的指令集，在2016年的ISCA会议中获得了同行评议的最高分。

同年3月，经过正式注册登记，其所在团队孵化出了中国的AI独角兽——芯片方案供应商寒武纪。该公司聚焦于为人工智能算法提供硬件支持，以及设计能耗表现优异的专用硬件加速器，是全球第一个成功流片并拥有成熟产品的智能芯片公司。同年，全球首款可商用的深度学习处理器寒武纪1A问世，它模拟了人脑的运算方式，使其可以更迅速、更精准地进行分析。

陈云霁曾公开展示了在嵌入深度神经网络处理器“寒武纪”后计算机进行图片识别的速度——没有嵌入“寒武纪”的计算机，每秒只能识别一两张图片；嵌入“寒武纪”后，手机、电脑等智能终端对图片、音频等的理解速度能提升近百倍。

虽然在芯片领域发展顺利，但陈云霁丝毫不敢松懈：“这个领域竞争太激烈了！芯片研发是一个日新月异的领域，我们见过多少原本有先发优势的研究机构或企业，仅仅因为一个决策的失误、甚至是一个产品的失败，就一蹶不振。我们有先发优势，并不意味着能永远冲在前面。必须要特别努力，中国才能在智能芯片的国际竞争中最终胜出。”

未来把整个“阿尔法狗”系统装进手机

陈云霁与陈天石的性格截然不同,他们经常会为一个问题“争执”很久。陈云霁比较大胆,愿意去尝试新事物,陈天石比较小心谨慎。但正是这样的互补，才能使兄弟俩联手走下去。陈云霁坦言，如果不是有血缘纽带的亲兄弟，以他们的争执频率和激烈程度，可能早就分道扬镳了。

目前，36岁的陈云霁选择继续留在中科院计算所，而弟弟陈天石则担任寒武纪CEO。这样的分工与两人迥然不同的性格有关，陈天石比较慎重，能规避产业发展中的“坑”，而陈云霁性格外向，喜欢做一些天马行空的事情，更适合做科研。

在陈云霁看来，寒武纪的长期奋斗目标是，让人工智能芯片计算效率提高一万倍，功耗降低一万倍。

在阿尔法狗战胜李世石的整场比赛中，阿尔法狗实际动用了1000个中央处理器（CPU）和200个图形处理器（GPU），每分钟的电费就高达300美元，而其网络规模只有人脑的千分之一。反观李世石的“功耗”应该只有几十瓦，相当于一个白炽灯泡。如果人工智能要达到人脑的规模，那就可能需要一座小型水电站来为一台机器供电。

陈云霁说，寒武纪就是想设计出一款人工智能的专用芯片。它可以在计算机中模拟神经元和突触的计算，对信息进行智能处理，还通过设计专门存储结构和指令集，每秒可以处理160亿个神经元和超过2万亿个突触，功耗却只有原来的1/10，这样我们未来就有希望把整个“阿尔法狗”的系统都装进手机。

虽然寒武纪的芯片是为专门目的而设计的集成电路(ASIC)，存在局限性，但是由于定制化、低功耗等好处，ASIC正在被越来越多地采用。以比特币“挖矿”为例，越来越多的“矿工”开始转向ASIC专用集成电路，这是寒武纪这类公司的机会所在。

在陈云霁看来，过去中国在这方面几乎没有发言权，但智能时代给了我们机会。中国有市场、有人才、也有意愿在这个方向持续保持领先。在智能时代，或许能够建立起以中国为主导的、开放共赢的信息产业新生态。

陈云霁认为，正如工业时代的蒸汽机、信息时代的通用CPU，智能时代也将会出现智能芯片这一核心物质载体。芯片研究的使命将从信息时代的计算转变为支撑机器智能。面向未来，正如地质年代寒武纪产生了进化史上的一个重要事件“寒武纪生命大爆发”，“寒武纪”系列智能芯片也将伴随人类智能科技的发展而不断壮大。

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