南京 GPU 創企礪算科技宣布完成數億元天使輪融資。
達泰資本、將門創投、萬物創投、海松資本、協立創投等機構參與了本輪融資，融資資金被用于其首款 GPU 產品開發及團隊擴張。
礪算科技成立于 2021 年 8 月，是國內 GPU 創業熱潮中最年輕的生力軍之一。但與多數聚焦 GPGPU 的創企不同，它要做“唯一一家可實現從端 + 云 + 邊的高性能圖形渲染的中國公司”。
“唯一”，從何而談?礪算科技聯合創始人、聯席 CEO 宣以方告訴芯東西，據他觀察，當前國內還沒有第二家企業，真正有實力實現基于自研架構、全自有知識產權(IP)的高性能圖形渲染 GPU 產品。
這家成立僅半年的創企目標明確，計劃在 2023 年將國內第一顆 6nm GPU 推向市場，目標是“性能對標國際一線企業產品”，也就是英偉達安培架構 RTX 系列 GPU。
“我們跟行業客戶討論時，他們會很有信心地說，你們做出來，我們就用。”客戶的認可令聯合創始人、聯席 CEO 孔德海深感自豪。首次公布融資之際，芯東西同礪算科技的幾位核心創始成員進行了深入交流。
01. 近 30 年 GPU 研發經驗，創業是水到渠成
創辦 GPU 公司，對于礪算科技創始團隊而言，是一件水到渠成的事。
礪算公司創始人均曾在老牌硅谷 GPU 公司 S3 沉淀了深厚的技術能力及工程經驗。
在 20 世紀 90 年代，剛剛誕生的 GPU 領域呈現群雄混戰之景，1989 年成立的 S3 即是早期的頭部 GPU 玩家之一。它成立 18 個月后推出的 86C911 產品，正式開啟了 2D 圖形硬件加速時代。
礪算科技聯合創始人、聯席 CEO 宣以方，曾是 1992 年 S3 公司 GPU 創始團隊成員，也是年銷售 2000 萬顆的 Trio 圖形芯片及第二代 3D 顯示芯片 Savage 野人的負責人。
Trio 芯片是 S3 第一個輝煌的締造者，由它構成的圖形加速卡一度風靡市場。在鼎盛時期，S3 公司曾占據 90% 以上的 GPU 芯片市場，并給 DirectX 貢獻了許多技術標準。
宣以方畢業于臺灣交通大學，擁有 28 年 GPU 研發經驗，曾領導量產 15 代 GPU 芯片。此前 22 年，他一直擔任高級副總裁或副總裁，領導 GPU 開發，包括架構、ASIC、軟件、系統、量產、市場等。
1984 年，孔德海考入清華大學無線電系本科專業，從 1992 年起從事 GPU 芯片研發，是中國第一代超大規模集成電路(VLSI)設計師。
他在硅谷有 20 多年芯片研發、管理、投資經驗，曾在中美 GPU 公司任管理職務，還參與創立 3 個硅谷天使基金。
孔德海參與過 4 家初創公司，其中 1 家在納斯達克上市，另外 3 家被上市公司并購，也曾任中國第二家納斯達克上市芯片公司炬力集成(上海)研發副總經理，并擔任數家芯片創企的顧問或董事。
礪算科技 CTO 牛一心在 1994 年加入 S3，是首個 S3D 引擎的研發者，也是全球第一代 3D 加速 GPU 芯片 ViRGE(總銷售超 1 億顆)的負責人，此前 18 年擔任 GPU 研發副總經理，帶領 GPU 硬件設計，支持 DirectX、OpenGL、OpenCL 全部標準。
當圖形技術進入 3D 主導時代，曾經顯赫一時的 S3，開始跟不上技術發展節奏，在市場競爭中漸趨下風。世紀之交，英偉達憑借革命性的 GeForce 256 圖形處理芯片大放異彩，經過激烈的競爭纏斗，將 S3、3Dfx 等昔日霸主甩在身后。
S3 則幾番易主，先是 2000 年被威盛電子(VIA)以 3.22 億美元收購，后于 2011 年被 HTC 以 3 億美元買下。如今 S3 的市場地位早已不復當年，但若論人才輸送，S3 可以說是培育 GPU 專業人才的核心基地之一，不少國內外 GPU 玩家的技術帶頭人，都曾在 S3 從事過 GPU 研發。
正是因為經歷多代 S3 經典產品從設計到落地的磨煉，礪算科技創始團隊掌握了從 0 到 1 做出大規模銷售的高性能 GPU 的經驗，以及國內少有的大芯片研發、量產的經驗。
在嗅到市場需求后，三位共事十余載的芯片老兵一拍即合，回到國內，打造真正自主研發的 GPU!
02. 主攻高性能圖形渲染，不做 AI 加速 GPGPU
礪算科技的 Slogan 是“砥礪算心，不負時代”，這也是該公司名字的由來。
“寶劍鋒從磨礪出。”孔德海說，創始團隊相信做芯片是一個長期的事，不是砸了幾十億，就能一定做出一個優秀的芯片。他們的長期愿景是持續靜下心來認真打磨產品，做出一系列鋒利的“寶劍”。
自主研發的 TrueGPU，就是礪算科技正在打磨的核心利器。
目前，礪算科技正在開發基于原創自研架構盤古架構的 GPU 產品，對標國際一線企業產品。據稱，這是國內第一顆 6nm GPU，將于明年正式進入市場。
作為一款專攻圖形渲染的芯片，其 GPU 既覆蓋桌面 PC、筆記本電腦等端側設備，也包含汽車等邊緣產品，以及能夠滿足數字內容、建筑設計、智慧城市、數字孿生、云游戲、元宇宙等高性能云端渲染需求。
如今全球 GPU 市場由英偉達、AMD、英特爾三大巨頭主導，近兩年，國內 GPU 創業公司涌現近 20 家，不過截至目前，市面上多數創企的 GPGPU 專注于 AI 計算，不具備渲染能力。
那么，主攻渲染的 GPU 與專注 AI 加速的 GPGPU，究竟有哪些區別?
孔德海給的答案可概括為：GPU 是“難做好賣”，而 GPGPU 是“好做難賣”。
GPU 早期主做圖形渲染，2007 年開始走向通用計算，到 2016 年第三次 AI 浪潮興起，擅長 AI 計算和高性能計算的 GPGPU 逐漸成為數據中心的芯片“寵兒”。
礪算科技又為何堅定選擇了更難做的圖形 GPU 賽道?
從技術角度來看，礪算科技的 GPU 在功能上是 GPGPU 的超集，結合了圖形渲染視覺計算、科學計算、AI 計算三個模塊，管理復雜度和設計難度，都要比僅涉及 AI 計算的 GPGPU 更高。
孔德海說，GPGPU 的 AI 加速運算是做大量矩陣乘加，運算方式相對單純，而 GPU 渲染需將物理世界的東西分割成很多小三角形在數字世界重現，涉及幾何、像素、顏色、光照、紋理映射、環境映射等，運算復雜，每個功能都要單獨實現。“很多人可能有興趣想做，但是做不出來，并沒有這個能力做。”
從生態角度來看，英偉達花了十幾年、投入百億美金，在 AI 計算、高性能計算領域打造了壁壘森嚴的 CUDA 軟件生態。如果做 GPGPU，則要么兼容 CUDA 生態，要么自建生態，這極具挑戰性。
而圖形渲染 GPU 的生態較為成熟，是以 DirectX、OpenGL、Vulkan 為主的開放、通用的生態，如果能做出高性能的產品，商業化相對容易。
從市場規模來看，孔德海提到圖形渲染 GPU 的 2021 年全球數據達 200 億美元，幾乎是 GPGPU 市場規模的 4 倍。到 2027 年，中國 GPU 市場規模預計達到 1800 億人民幣，是 GPGPU 市場的 2 倍。
隨著自動駕駛、智慧城市、元宇宙中的虛擬數字人、云端游戲等應用不斷拓展，圖形渲染能力難以被替代的 GPU，預計市場需求將持續增長。
因此，礪算科技選擇專攻自研架構、自主 IP，打造能完成復雜渲染任務的高性能 GPU 產品。
03. 真正全自研：自研架構 + 自有 IP
“GPU 是一個硬骨頭，沒有很大的決心和推動力，很難去做好這個事情。”
全自研，是礪算科技的一大核心優勢。聯合創始人、CTO 牛一心強調說，礪算科技應該是“國內唯一自研 GPU 架構、自主開發 GPU、自有 GPU 知識產權的團隊”。
GPU 的系統設計復雜而龐大，技術涉及面廣，想要從零打造完全自主的 GPU 芯片并非易事。據孔德海觀察，目前國內渲染 GPU 公司基本都是從第三方采購 IP 核，幾乎沒有一家真正做到全自主研發。
購買 IP 核的 GPU 開發方式，可以說是起步容易、兌現難、進階難。
一方面，嵌入式 IP 性能低，只能覆蓋低端市場;另一方面，由于 IP 核已固定，擴展性較差，且僅獲授權，自主性較低，生態支持也不完整。
相比之下，自研 IP 雖然難度大、更具挑戰性，卻從長遠來看擁有更好的發展路徑。
比如自研 IP 可以打造高性能 GPU，覆蓋國內全方位、全生態市場，并且可擴展，可客制、定制，能無限擴展到云游戲、元宇宙應用。
另外，自研 IP 擁有 DirectX、OpenGL、Vulkan 全生態支持，商業化路徑也更為順暢。
礪算科技創始團隊已深耕 GPU 數十年，積累了方法論、頂層設計、最優化調度、高運算單元利用率等諸多工程經驗，能兼顧大芯片量產對設計實力、know-how 和經驗傳承的要求。
因此，礪算科技不是購買 GPU IP，而是確立了自研架構自有 IP 的路線，自己掌握整體芯片設計。
技術創新方面，礪算科技在國內率先使用 AI Powered GPU 技術，通過 AI 方法多快好省地增強其 GPU 的圖形渲染功能，實現性能成倍提升。除了優化渲染功能外，這里的 AI 技術也可以用于視頻處理、識別等方面的加速任務。
此外，通過國際領先的線程調度管理技術，礪算科技提高了 GPU 渲染和運算單元的實際利用率。
04.兩種商業落地模式，發揮本土定制化優勢
在孔德海看來，國內大芯片創業分為三個階段，第一階段 2016~2018 年是 AI 芯片，第二階段 2019~2021 年主要是 GPGPU 芯片，而第三階段就是主攻圖形渲染的 GPU 芯片。
至于選址南京的原因，礪算科技創始團隊主要考慮到南京高校資源豐富，電子相關專業學生多、水平高，并且能給予創業公司很好的支持。
盡管去年 8 月才創立，但孔德海認為礪算科技的入局時間并不算晚，反而因為團隊技術和工程經驗足夠豐富，其首款芯片明年進入市場的時間不會輸于其他 GPU 企業。
考慮到芯片人才的稀缺，在創立之初，礪算科技已經搭建了整建制研發和量產團隊。
孔德海透露道，過去半年，礪算科技持續推進研發以及與行業伙伴的合作，團隊規模已經擴展至數百人，其中研發團隊占比超過 90%。
據悉，許多團隊成員畢業于加州大學、清華、北大、復旦、上海交大等知名學府的微電子專業和計算機專業，并具有平均 15 年的 GPU 從業經歷，包括 S3、泰鼎、高通、英特爾、英偉達、AMD 以及國內 GPU 或 GPGPU 創業公司。
當前，礪算科技有兩種商業落地模式：
一是研發和銷售自研 TrueGPU 圖形芯片，在端、云、邊等多領域應用。
二是配合客戶，定制優化，提供高性能 GPU 板卡和系統，直接解決客戶的技術和新產品商業化問題。這也是本土企業貼近市場需求的一大優勢。
至于如何吸引更多人才?宣以方說，國內公司要達到英偉達的高度，必須團隊整體朝著同一個目標團結一致，并且從上到下有長期艱苦奮斗的恒心，并談到礪算科技主要從三個方面來提高團隊凝聚力：一是做有意義的事情，二是實現整個工作環境的愉悅性，三是與員工共同創業，給員工的股份在業內是很大方的。
05.結語：數字經濟時代，GPU 成關鍵算力資源
如今，在發展數字經濟的主旋律下，不斷提升的算力需求已成為拉動 GPU 市場增長的重要引擎。
根據市場研究機構 Market Study Report 數據，全球 GPU 市場在 2020 年達到 224.1 億美元，預計將在 2021-2028 年間以 31.87% 的速度同比增長，最終在 2028 年達到 1655.9 億美元，這正是礪算科技這類創企涌現的土壤。
在看到 GPU 前景與機遇的同時，孔德海也對當前 GPU 創業熱潮中的一些問題感到擔憂。一方面，以互聯網投資的打法來投資大芯片，實則會破壞芯片生態;另一方面，以低價位“內卷”的方式來爭奪低端市場，是沒有意義的。
背靠擁有 GPU 設計開發完整經驗的資深團隊，礪算科技希望能做到通過打造全自研 GPU 大芯片，與全球 GPU 頭部玩家同臺競技，為從傳統渲染市場到云游戲、元宇宙等眾多領域提供算力基石。
