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中科物栖:栖息于万物之中,为万物赋予智能丨名企面对面
新闻来源:特约评论员 发布日期:2022-11-17

   走进办公室,桌面上放着一个黑色的马克杯,杯子的表面嵌入了一块屏幕,屏幕上显示一条金鱼在不停游动。这个杯子不仅可以用来喝茶,又可以用杯身看视频。这是中科物栖目前正在进行的一项工作。创始人张磊博士表示,这个杯子只是实现万物互联的智能终端设备之一,十年后,可能会有数百亿这样的智能终端设备。

  成立于2018年的中科物栖致力于做一家可以走进千家万户的企业,张磊希望将身边各种各样的设备都变成电脑显示的终端,从喝水的杯子到周围的人和数据都可以接入互联网与信息空间内,实现海量终端设备的本地加速和互联互通。 

  成立以来,中科物栖聚焦于三项核心技术产品:基于RISC-V的AI芯片“JX”系列、人机物分布式智能操作系统"物栖OS"、物端超微计算机"寄居蟹"。公司将计算机系统做到拇指大小,并置于海量设备中,从而实现海量终端设备的低成本智能化和人机物自由互联,如今已被应用在家居、医疗、运动、健康、融媒体等多种场景。 

  然而,创新研发的道路并非一帆风顺,在AI芯片"JX"系列的研发上,中科物栖付诸了大量的精力和心血。 

  首先在芯片架构的选择上,公司在X86、Arm、RISC-V架构之间反复斟酌。X86、Arm架构具备比较完善的生态,但是二者都属于闭源架构,想要在其基础上进行技术研发,需要交纳高昂的授权费用,这对处于创业初期且经费不足的中科物栖来说无疑是不利的条件。相较之下,RISC-V架构发展尚未成熟,但是其开源架构的属性可以有效降低研发成本,为中科物栖的科技创新提供强大的支撑。 

  2017年,张磊博士所在的研究小组开始尝试用RISC-V架构研发芯片。利用社区里开源的代码,加入了自己的设计,设计出基于RISC-V的CPU。这颗芯片采用55nm制程,是国内最早采用RISC-V指令系统的芯片之一,拥有异构双核处理器,融合了可编程AI专用加速器NPU。2018年,在中科院计算所的大力支持下,中科院计算所物端计算团队创办了产业化公司——中科物栖,张磊任CEO,王元陶任首席科学家,王颖任首席芯片架构师。其中,王元陶博士是计算机系统方向世界最具影响力的百名学者之一,曾任英特尔中国研究院首席科学家。王元陶博士曾发起并领导了Intel中国实验室的Edison项目。Edison是首个通用嵌入式系统平台,也是当时拥有奔腾级桌面计算机同等处理能力的世界上最小的计算机系统。王颖博士曾荣获DAC 2021年度“40岁以下优秀创新者”大奖,这是对专用芯片敏捷开发、芯片安全、智能制造等方向有重要贡献的全球顶尖代表的表彰,2021年全球仅四位科学家获得该项大奖。

  2018年5月,第一颗RISC-V CPU测试完成后,张磊博士及其团队开始着手于第二颗芯片的研发。 

  2019年5月份,中科物栖第二代JX2流片成功研发,这是国内首颗可运行Linux系统的RISC-V芯片,支持20多种主流AI算法模型。JX2流片成功之后,团队发现生态不健全的RISC-V存在软件适配等方面的问题,因此没有量产JX2,而是采用RISC-V + Arm混合架构研发。经过不懈的努力,JX3终于在2021年成功实现量产。 

  然而,中科物栖的创办初衷就不是一家只专注于芯片研发的公司,而是芯片和操作系统的研发并驾齐驱,只是研发顺序上芯片靠前,操作系统靠后。如今,自上而下的价值链也在移动智能时代上演,诞生出Arm架构+安卓的强绑定组合。正因如此,张磊博士意识到无论RISC-V AI芯片做得如何出色,没有与之强绑定的操作系统并衍生出应用软件,最终就不会具备绝对的价值。 

  在AI芯片“JX”系列的成功研发后中科物栖并未停下创新的脚步,而是继续迈进应用软件的研发之路。经过技术的深耕和不断地研发测试,推出了物栖OS操作系统,将硬件设备和软件应用解耦,让物联设备成为第三方应用的开放平台,从而实现功能的扩展。 

  物栖OS操作系统继承了 Windows 和 Android的核心特点,是一种面向“人机物”场景的分布式智能操作系统,具有安全、易用等特点。除了提供 Android 原生的 API 外,还针对不同的物端设备提供了硬件控制的接口。如具有 Android APP 的开发经验,可以轻松上手开发基于 Jeejio OS 的 APP,并使其运行在任何搭载了 Jeejio OS 的物联网设备上。 

  中科物栖在AI芯片“JX”系列和物栖OS操作系统的成功研发后,推出了汇聚二者技术优势的物端超微计算机“寄居蟹”。通过采用2.5D/3D 封装技术将存储(Memory/Flash)、通信(WiFi/BLE)系统进行整合,得以将完整的计算机核心系统浓缩成只有 SD 卡大小的超小尺寸All-in-One 整机。设备只需有可接入“寄居蟹”的卡槽,就可实现互联互通。相当于给设备植入“大脑”,接入后就可以在设备上开发、应用各种第三方软件。 

  目前,中科物栖已经初步实现当初的规划,搭建了一套从芯片到操作系统再到超微计算机的解决方案,被广泛应用于家居、医疗、运动、健康、融媒体等多种场景。今年高交会上,中科物栖团队携AI芯片“JX”系列、物栖OS操作系统以及物端超微计算机“寄居蟹”等创新科技成果亮相高交会国家高新技术展商务部专馆,展位号7A05,欢迎前往参观洽谈。