中科院计算所包云岗开源芯片遇死结但现时代助破局 CCF-GAIR 2019芯片封测龙头股排名前十
在2019年7月12日至14日，中国计算机学会（CCF）主办的第四届全球人工智能与机器人峰会（CCF-GAIR 2019）在深圳举行。这次盛会不仅汇聚了来自学术界、工业界和投资界的顶尖人物，更是打造国内AI领域交流合作平台的重要窗口。
7月13日，AI芯片专场吸引了众多重量级嘉宾，他们围绕芯片前沿技术及落地探讨。在中科院计算所研究员、先进计算机系统研究中心主任包云岗的主题演讲中，他指出软件与硬件性能差异巨大，一个普通程序员写出的代码与懂体系架构的人写出的代码性能差距可能达到63000倍。包云岗提出了两种弥补这一差异的方法，其中采用领域专用体系结构（DSA）的方法面临碎片化问题，而开源芯片将起到关键作用。
然而，开源芯片存在“死结”——开发投入高昂且企业不愿意开源，但包云岗认为这是打破这个“死结”的时代，也是建立开源芯片生态时代。以下为他的主题演讲内容：
感谢参加CCF-GAIR，我主要分享近年来芯片敏捷开发和开源芯片现状。
过去几年摩尔定律从每18个月翻一番现在变为十年甚至二十年的翻番，这似乎意味着摩尔定律即将停滞。但我们看到领域专用体系结构兴起，这是为什么？今天软件和硬件间巨大性能差异，如矩阵乘法，一般程序员和懂体系架构的人写出的代码性能差距可达63000倍。如果按摩尔定律折算相当于把摩尔定律再延长二十多年，这实际上意味着未能充分挖掘给予能力。
如何弥补这两个方面？一种是雇更好的程序员，但这种人才稀缺；另一种是在硬件上加速提出硬件加速器，即领域专用的体系结构。但这又带来了新的问题：碎片化问题需要找到经济快速解决方案。
如果可以像软件开发一样迭代周期由年变月，那么软硬件协同实现敏捷开发成为可能。我相信未来可以做到的降低门槛对产业、学术以及人才培养都有重大意义，就像1980年代美国经历过的人才危机，当时只有100个教授学生研究半导体，而MOSIS项目成功催生了新商业模式如无晶圆企业和代工企业，并培养大量学生增强自主创新能力。
回顾当前市场情况，大部分公司只能买IP而无法成本效益合理地进行设计，因为IP价格高昂且验证过程耗时耗力。目前存在的一个“死结”是要解除这个环节以打破开放芯片发展瓶颈。最近几年许多力量试图减少此环节，从而推动开放性发展，我们看一下整个行业和学术界正在做些什么工作。
首先，对IoT新应用场景出现是一个机会，它要求可定制化小尺寸短周期设计，不必依赖最新最先进工艺。此外成熟工艺成本下降也给业界带来创新空间，比如ISSCC会议从1988-1998、2008-2018期间学术论文数量增加反映65纳米工艺成本下降带来的创新的机会。
综合来说，我们正处于黄金时代。当我们结合指令级工具、新语言、新应用，看待全世界尤其学术界洞察到的变化，可以说确实进入黄金时代。而ISCA会议已预见2030年的变化，将“开源”作为未来大主题讨论，并在今年会议上直接讨论“敏捷开发”。
对于开源芯片生态，我们要注意四要素：第一反应RISC-V等；第二，形成一个社区支持它；第三，要有基础设施去支持它；最后，要有一套标准去规范它。
