华登国际陈立武：人工智能时代的半导体创新

陈立武是Cadence Design Systems总裁及首席执行官，也是华登国际投资集团董事长。Cadence Design Systems是一家专门从事电子设计自动化（EDA）的软件公司，是全球最大的电子设计技术、程序方案服务和设计服务供应商，产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、IC综合及布局布线、模拟和混合信号及射频IC设计、全定制集成电路设计、IC物理验证、PCB设计和硬件仿真建模等。陈立武拥有超过二十年在高科技行业和风险投资方面的丰富经验，被喻为芯片创投“教父”。

在2019杭州云栖大会上，陈立武分享了对人工智能时代半导体创新的思考，以下为其分享内容的文字整理，经编辑。

首先，我跟阿里巴巴有很密切的关系，很多项目都一起投资，包括高德、百世、爱康、Rokid、ASR等。另外， Cadence Design R&D支持和配合阿里巴巴芯片平头哥的设计，这方面有很密切的合作。同时，Cadence Z1 emulation equipment在帮助验证方面比较顺利，所以在这方面我们也会更加密切地跟阿里巴巴合作。

AI 机器学习很值得重视。举几个例子，我的好朋友黄仁勋说有4000多家的AI Startup，这不仅仅包括半导体而且有很多其它方面的AI应用创新。我35年的好朋友软银成立第二个基金，108 Billion集中投资AI这方面。还有我的母校MIT成立了一个新的计算学院，这是新的计算，不是在数据科学下的计算。再者是Carnegie Mellon的董事，是第一家发AI学位的大学。现在如果做工程师或念大学，最热门的就是AI，几乎还没有毕业在一二年级的时候就有很多offer进来。我有一个好朋友给个e-mail，说AI的影响力（TAM）是43个trillion，这个数字到底是否正确，我就不知晓了，但总体来讲是很大的影响，影响不同的行业。银行、保险、零售、农业、制造业、娱乐，我也是Schneider Electric的董事，能源管理用AI来数字化转型，刚刚起步，还有很多空间。

坦白讲，收集的数据真正分析和利用的只有2%，还有98%的数据没有利用到，这里有很大的机会。数据爆炸，飞机、汽车、手机等每分钟的数据爆炸，对整个半导体、存储、网络、CPU等都有很大的变化，所以我很希望48小时一天而不是24个小时，因为有太多要投，很多西都在改变，有好几波变革叠加，这是很难得的，通常只有一波变革，但这次三四五波变革同时发生，所以是蛮值得考虑的。

我们看一下AI创业，我追踪了全世界大概有125家AI公司，还在继续发掘中。AI除了成长之外，可以看到AI的花费和VC募集的钱很多，估值很高。半导体这7年来，很多VC都不投资半导体，只有我一个人在纯粹投资半导体。最近有几个VC跟着我投了，因为AI机器学习影响太大了，所以他们都跟着我投了。

我是做EDA的，很多AI公司都用我们的工具和IP，这方面我看的比较清楚一点。CPU、GPU、FPGA以及现在新的Domain-Specific计算，都很重要。

EDA工具的客户，现在有很多系统公司，也成立自己的芯片公司了，所以这是一个大趋向，可以看到微软也开始做自己的芯片了。我投了一家公司叫Annapurna Labs，被亚马逊买去了。当时被买去时，公司只有83个人，现在已经有600个人了，很快会到2000人。为什么呢？因为就像阿里巴巴一样，含光800是第一个芯片，将来会有更多的芯片，这样就可以做不同的工作负载，有自己的芯片供应。

汽车、航空、医药等公司都来找我们，说成立了芯片小组，希望用我们的工具。看得出半导体现在开始热门了，以前是个夕阳产业，现在半导体变得越来越重要。

另一边可以看得出，7纳米和以下的成长是34.5%，现在的摩尔定律其实没有死而是扩展了，7纳米和3纳米、5纳米已经在进行中，Cadence和一些合作伙伴合作3纳米的工作正在进行中，摩尔定律还有很多发展空间。

AI怎样推动半导体发展，首先是Domain-Specific处理器，存储也有很大的改变，最近我投了两家创新公司是在Carbon Nanotube Memory（碳纳米管存储器）方面的。新兴机会还有MRAM、Quasi-volatile memory等。Quasi-volatile memory是在Flash和DRAM之间。Flash和DRAM已经5年没有什么新进展了，而新的AI需求对速度等有很大改变的，所以在memory方面有新的发展。存储也有很大的变化，现在要做存储分离，这样就可以优化整个存储的需求。在数据中心方面，就是Silicon Photonics硅光技术，现在到400G，800G还是面临瓶颈，最近我开始投了很多在Silicon Photonics方面的突破。

还有就是Programmable Switches可编程交换机，交换机的容量与速度都在增加，从机架到Spine脊交换机需要12.8Tbps，现在有在做25.6和51.2Tbps的交换机，这方面空间还很多，现在只有一两家公司能够供应。我们在这方面继续投，让创新能够帮助这个行业，尤其是超级数据中心，包括配合阿里巴巴的需求。总的来讲，整个数据中心的基础设施都需要改变。

刚才提到了AI，包括两个部分：训练与推理。可以看到，推理的市场规模比训练的市场规模大；在边缘端，推理的市场规模就更大了，因为工业4.0的接入，数据送到云端做推理就太慢了，必须要在本地处理，半导体、交换机或设备都在朝着边缘方向发展。

IOT方面，最大的市场是Industrial IOT工业物联网，为什么我加入Schneider Electric的董事会，就是要了解整个产业的需要，包括智慧城市、智慧楼宇数据收集后的处理，如何做到省钱、节能、高效，现在刚刚开始。汽车、医药等领域，数据收集和AI也扮演了很重要的角色。

智能边缘有很多不同的设备要管理，安全就变得很重要。整个数据中心的基础设施都在改变，包括hypervisor、Kubernetes、Docker、micro serving等，在软件方面有很大的改变，所以怎么配合这些改变？华登创投投资了深圳大疆、Bossanova是做零售商店机器人的、Berkeley Lights是做数字细胞生物学，Fungible是Juniper发起人创建的云端芯片公司，VDOO是以色列军事防御团队出来做工业物联网安全的；此外还有基础设施领域的Innovium、CredO，Mellanox是我2002年投资的最近被Nvidia买去了，CNEXLabs是做NVME存储的。

接下来就是AI应用，安全监控是最大的应用，自动驾驶现在开始了，智慧家庭、智慧城市已经开始在推动了，医疗健康刚刚开始还有很大的空间来发展。

很多AI公司很多只做硬件加速是是不够的，最重要的是从工作负载开始了解，然后做整个硬件、软件包括算法框架、互操作性、算法编译等，都有很多创新，硬件只是一部分。

我在AI方面投了大概有50家公司：云端的CloudMinds是做机器人；处理器领域的以色列Habana Labs、Sambanova是三个斯坦福教授出来做的公司；视觉领域、智慧设备领域，都有相应的投资；量子计算也开始了，要看不同的工作负载的应用，我投了两家比较特别的公司，PsiQ是用硅光技术、IonQ采用trap ion，各有不同的强点。

很多人忽略了安全的重要性，安全必须要贯穿整个Stack技术栈，从硬件安全、网络通信安全、Over-the-air安全、智能监控等。

Cadence除了EDA之外，还有IP叫做Design Excellent，我们走向了系统创新。现在必须要做系统分析，能耗的整合也越来越重要。因为如果整个系统做好，才发现CPU或GPU的功耗太高，而要重新设计的话就要花很多时间。

嵌入式软件的安全也很重要。我去年投资了Green Hills，是做嵌入式安全最好的公司，像美国国防部、波音飞机以及很多汽车安全都是用这家公司的技术。ARM或者英特尔处理器达到安全Level 2、Level 3的话，Green Hills是Level 6+，是给国防部用的。

我们把AI 机器学习用到工具上，我们的数据太多了，跟几乎全世界每一个半导体公司合作，积累了很多数据，如何用我们的工具更快设计半导体而且第一次就能够pass是很重要的，尤其是7纳米、5纳米、3纳米，所以我们准备这样用AI。

我们还帮助了很多AI公司和系统公司，包括与Carnegie Mellon、英伟达、DARPA美国国防部合作AI研究。

今年，半导体产业出现了13%的市场降级，因为内存的价格下来了；接下来的五到十年，半导体产业将从4000亿增加到1万亿美元，我非常看好AI带动整个半导体产业的发展。（文/宁川）