作者 |  心缘
编辑 |  漠影
芯东西2月23日报道，今日早间，南京GPU创企砺算科技宣布完成数亿元天使轮融资。达泰资本、将门创投、万物创投、海松资本、协立创投等机构参与了本轮融资，融资资金被用于其首款GPU产品开发及团队扩张。砺算科技成立于2021年8月，是国内GPU创业热潮中最年轻的生力军之一。但与多数聚焦GPGPU的创企不同，它要做“唯一一家可实现从端+云+边的高性能图形渲染的中国公司”。“唯一”，从何而谈？砺算科技联合创始人、联席CEO宣以方告诉芯东西，据他观察，当前国内还没有第二家企业，真正有实力实现基于自研架构、全自有知识产权（IP）的高性能图形渲染GPU产品。这家成立仅半年的创企目标明确，计划在2023年将国内第一颗6nm GPU推向市场，目标是“性能对标国际一线企业产品”，也就是英伟达安培架构RTX系列GPU。“我们跟行业客户讨论时，他们会很有信心地说，你们做出来，我们就用。”客户的认可令联合创始人、联席CEO孔德海深感自豪。首次公布融资之际，芯东西同砺算科技的几位核心创始成员进行了深入交流。

创办GPU公司，对于砺算科技创始团队而言，是一件水到渠成的事。砺算公司创始人均曾在老牌硅谷GPU公司S3沉淀了深厚的技术能力及工程经验。在20世纪90年代，刚刚诞生的GPU领域呈现群雄混战之景，1989年成立的S3即是早期的头部GPU玩家之一。它成立18个月后推出的86C911产品，正式开启了2D图形硬件加速时代。砺算科技联合创始人、联席CEO宣以方，曾是1992年S3公司GPU创始团队成员，也是年销售2000万颗的Trio图形芯片及第二代3D显示芯片Savage野人的负责人。

Trio芯片是S3第一个辉煌的缔造者，由它构成的图形加速卡一度风靡市场。在鼎盛时期，S3公司曾占据90%以上的GPU芯片市场，并给DirectX贡献了许多技术标准。宣以方毕业于台湾交通大学，拥有28年GPU研发经验，曾领导量产15代GPU芯片。此前22年，他一直担任高级副总裁或副总裁，领导GPU开发，包括架构、ASIC、软件、系统、量产、市场等。
1984年，孔德海考入清华大学无线电系本科专业，从1992年起从事GPU芯片研发，是中国第一代超大规模集成电路（VLSI）设计师。他在硅谷有20多年芯片研发、管理、投资经验，曾在中美GPU公司任管理职务，还参与创立3个硅谷天使基金。孔德海参与过4家初创公司，其中1家在纳斯达克上市，另外3家被上市公司并购，也曾任中国第二家纳斯达克上市芯片公司炬力集成（上海）研发副总经理，并担任数家芯片创企的顾问或董事。砺算科技CTO牛一心在1994年加入S3，是首个S3D引擎的研发者，也是全球第一代3D加速GPU芯片ViRGE（总销售超1亿颗）的负责人，此前18年担任GPU研发副总经理，带领GPU硬件设计，支持DirectX、OpenGL、OpenCL全部标准。

当图形技术进入3D主导时代，曾经显赫一时的S3，开始跟不上技术发展节奏，在市场竞争中渐趋下风。世纪之交，英伟达凭借革命性的GeForce 256图形处理芯片大放异彩，经过激烈的竞争缠斗，将S3、3Dfx等昔日霸主甩在身后。S3则几番易主，先是2000年被威盛电子（VIA）以3.22亿美元收购，后于2011年被HTC以3亿美元买下。如今S3的市场地位早已不复当年，但若论人才输送，S3可以说是培育GPU专业人才的核心基地之一，不少国内外GPU玩家的技术带头人，都曾在S3从事过GPU研发。正是因为经历多代S3经典产品从设计到落地的磨炼，砺算科技创始团队掌握了从0到1做出大规模销售的高性能GPU的经验，以及国内少有的大芯片研发、量产的经验。在嗅到市场需求后，三位共事十余载的芯片老兵一拍即合，回到国内，打造真正自主研发的GPU！

主攻高性能图形渲染，不做AI加速GPGPU

砺算科技的Slogan是“砥砺算心，不负时代”，这也是该公司名字的由来。“宝剑锋从磨砺出。”孔德海说，创始团队相信做芯片是一个长期的事，不是砸了几十亿，就能一定做出一个优秀的芯片。他们的长期愿景是持续静下心来认真打磨产品，做出一系列锋利的“宝剑”。自主研发的TrueGPU，就是砺算科技正在打磨的核心利器。目前，砺算科技正在开发基于原创自研架构盘古架构的GPU产品，对标国际一线企业产品。据称，这是国内第一颗6nm GPU，将于明年正式进入市场。作为一款专攻图形渲染的芯片，其GPU既覆盖桌面PC、笔记本电脑等端侧设备，也包含汽车等边缘产品，以及能够满足数字内容、建筑设计、智慧城市、数字孪生、云游戏、元宇宙等高性能云端渲染需求。

如今全球GPU市场由英伟达、AMD、英特尔三大巨头主导，近两年，国内GPU创业公司涌现近20家，不过截至目前，市面上多数创企的GPGPU专注于AI计算，不具备渲染能力。那么，主攻渲染的GPU与专注AI加速的GPGPU，究竟有哪些区别？孔德海给的答案可概括为：GPU是“难做好卖”，而GPGPU是“好做难卖”。GPU早期主做图形渲染，2007年开始走向通用计算，到2016年第三次AI浪潮兴起，擅长AI计算和高性能计算的GPGPU逐渐成为数据中心的芯片“宠儿”。砺算科技又为何坚定选择了更难做的图形GPU赛道？从技术角度来看，砺算科技的GPU在功能上是GPGPU的超集，结合了图形渲染视觉计算、科学计算、AI计算三个模块，管理复杂度和设计难度，都要比仅涉及AI计算的GPGPU更高。孔德海说，GPGPU的AI加速运算是做大量矩阵乘加，运算方式相对单纯，而GPU渲染需将物理世界的东西分割成很多小三角形在数字世界重现，涉及几何、像素、颜色、光照、纹理映射、环境映射等，运算复杂，每个功能都要单独实现。“很多人可能有兴趣想做，但是做不出来，并没有这个能力做。”从生态角度来看，英伟达花了十几年、投入百亿美金，在AI计算、高性能计算领域打造了壁垒森严的CUDA软件生态。如果做GPGPU，则要么兼容CUDA生态，要么自建生态，这极具挑战性。而图形渲染GPU的生态较为成熟，是以DirectX、OpenGL、Vulkan为主的开放、通用的生态，如果能做出高性能的产品，商业化相对容易。从市场规模来看，孔德海提到图形渲染GPU的2021年全球数据达200亿美元，几乎是GPGPU市场规模的4倍。到2027年，中国GPU市场规模预计达到1800亿人民币，是GPGPU市场的2倍。随着自动驾驶、智慧城市、元宇宙中的虚拟数字人、云端游戏等应用不断拓展，图形渲染能力难以被替代的GPU，预计市场需求将持续增长。因此，砺算科技选择专攻自研架构、自主IP，打造能完成复杂渲染任务的高性能GPU产品。
真正全自研：自研架构+自有IP

“GPU是一个硬骨头，没有很大的决心和推动力，很难去做好这个事情。”全自研，是砺算科技的一大核心优势。联合创始人、CTO牛一心强调说，砺算科技应该是“国内唯一自研GPU架构、自主开发GPU、自有GPU知识产权的团队”。GPU的系统设计复杂而庞大，技术涉及面广，想要从零打造完全自主的GPU芯片并非易事。据孔德海观察，目前国内渲染GPU公司基本都是从第三方采购IP核，几乎没有一家真正做到全自主研发。购买IP核的GPU开发方式，可以说是起步容易、兑现难、进阶难。一方面，嵌入式IP性能低，只能覆盖低端市场；另一方面，由于IP核已固定，扩展性较差，且仅获授权，自主性较低，生态支持也不完整。相比之下，自研IP虽然难度大、更具挑战性，却从长远来看拥有更好的发展路径。比如自研IP可以打造高性能GPU，覆盖国内全方位、全生态市场，并且可扩展，可客制、定制，能无限扩展到云游戏、元宇宙应用。另外，自研IP拥有DirectX、OpenGL、Vulkan全生态支持，商业化路径也更为顺畅。砺算科技创始团队已深耕GPU数十年，积累了方法论、顶层设计、最优化调度、高运算单元利用率等诸多工程经验，能兼顾大芯片量产对设计实力、know-how和经验传承的要求。因此，砺算科技不是购买GPU IP，而是确立了自研架构自有IP的路线，自己掌握整体芯片设计。技术创新方面，砺算科技在国内率先使用AI Powered GPU技术，通过AI方法多快好省地增强其GPU的图形渲染功能，实现性能成倍提升。除了优化渲染功能外，这里的AI技术也可以用于视频处理、识别等方面的加速任务。此外，通过国际领先的线程调度管理技术，砺算科技提高了GPU渲染和运算单元的实际利用率。两种商业落地模式，发挥本土定制化优势

在孔德海看来，国内大芯片创业分为三个阶段，第一阶段2016~2018年是AI芯片，第二阶段2019~2021年主要是GPGPU芯片，而第三阶段就是主攻图形渲染的GPU芯片。至于选址南京的原因，砺算科技创始团队主要考虑到南京高校资源丰富，电子相关专业学生多、水平高，并且能给予创业公司很好的支持。尽管去年8月才创立，但孔德海认为砺算科技的入局时间并不算晚，反而因为团队技术和工程经验足够丰富，其首款芯片明年进入市场的时间不会输于其他GPU企业。考虑到芯片人才的稀缺，在创立之初，砺算科技已经搭建了整建制研发和量产团队。孔德海透露道，过去半年，砺算科技持续推进研发以及与行业伙伴的合作，团队规模已经扩展至数百人，其中研发团队占比超过90%。据悉，许多团队成员毕业于加州大学、清华、北大、复旦、上海交大等知名学府的微电子专业和计算机专业，并具有平均15年的GPU从业经历，包括S3、泰鼎、高通、英特尔、英伟达、AMD以及国内GPU或GPGPU创业公司。当前，砺算科技有两种商业落地模式：一是研发和销售自研TrueGPU图形芯片，在端、云、边等多领域应用。二是配合客户，定制优化，提供高性能GPU板卡和系统，直接解决客户的技术和新产品商业化问题。这也是本土企业贴近市场需求的一大优势。至于如何吸引更多人才？宣以方说，国内公司要达到英伟达的高度，必须团队整体朝着同一个目标团结一致，并且从上到下有长期艰苦奋斗的恒心，并谈到砺算科技主要从三个方面来提高团队凝聚力：一是做有意义的事情，二是实现整个工作环境的愉悦性，三是与员工共同创业，给员工的股份在业内是很大方的。
结语：数字经济时代，GPU成关键算力资源

如今，在发展数字经济的主旋律下，不断提升的算力需求已成为拉动GPU市场增长的重要引擎。根据市场研究机构Market Study Report数据，全球GPU市场在2020年达到224.1亿美元，预计将在2021-2028年间以31.87%的速度同比增长，最终在2028年达到1655.9亿美元，这正是砺算科技这类创企涌现的土壤。在看到GPU前景与机遇的同时，孔德海也对当前GPU创业热潮中的一些问题感到担忧。一方面，以互联****资的打法来投资大芯片，实则会破坏芯片生态；另一方面，以低价位“内卷”的方式来争夺低端市场，是没有意义的。背靠拥有GPU设计开发完整经验的资深团队，砺算科技希望能做到通过打造全自研GPU大芯片，与全球GPU头部玩家同台竞技，为从传统渲染市场到云游戏、元宇宙等众多领域提供算力基石。

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