深圳,海思總部大樓,某封閉開發區內。
這裡是EDA工具鏈攻關組的主戰場。
華大九天的技術總監老張,正帶著一群國內最頂尖的後端工程師,圍在一張巨大的投影螢幕前。
晶片設計就像蓋樓。前端工程師畫好了圖紙,告訴大家這樓要有幾個房間、幾扇門。而後端工程師的任務,就是要把這些房間真的在隻有指甲蓋大小的矽片上擺放好,並把所有的電線接通。這個過程叫「佈局佈線」。
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螢幕上顯示的,是一張剛剛生成的LPU邏輯網表。
如果說晶片是人體,那麼「網表」就是它的神經網路圖。它詳細記錄了晶片內部每一個邏輯閘、每一個觸發器是如何連線的。它是程式碼變成實物前的最後一道抽象藍圖。
如果是外行看這張圖,隻會覺得是一團亂麻,像是一個打翻了的毛線球。但在這些專家眼裡,這張圖既熟悉,又陌生。
熟悉,是因為他們認識每一個邏輯符號;陌生,是因為這種組合方式,他們聞所未聞。
「這……到底是個什麼怪物?」
一位資深工程師盯著螢幕,忍不住喃喃自語,喉結上下滾動了一下,「我做了二十年晶片,從冇見過這種拓撲結構。」
螢幕上的邏輯連線,不再是傳統GPU那種整齊劃一的「方陣」或「網格」,而是呈現出一種極其複雜的「高維分形結構」。
它像是一棵瘋狂生長的樹,根係錯綜複雜;又像是一個四維空間的超立方體,被強行投影到了二維平麵上。
「這絕對不是為了跑深度學習設計的。」
一位戴著厚底眼鏡的工程師推了推鏡架,眼中閃爍著興奮而困惑的光芒,「深度學習的核心是矩陣運算,結構很死板,講究的是大吞吐量。但這個……這個結構充滿了靈動。」
他指著其中一塊區域:「你看,這裡的資料流不是單向奔流的,而是存在大量的『迴環』和『條件跳轉』。它像是在模擬某種……思考的過程?」
「我也感覺到了。」另一位專家接話道,聲音不自覺地壓低,「你看這些核心單元的連線方式,它們之間存在著大量的動態重組。這更像是生物大腦的神經網路,而不是計算機的邏輯電路。」
大家麵麵相覷,心中都升起一個巨大的疑問,這個疑問像一團火,燒得他們心癢難耐:
到底是誰設計出了這種架構?
「難道是達摩院?」
「不可能,據我所知,達摩院還在死磕存算一體。」
「那是水木的張院士?」
「張院士的風格我很熟,偏穩健,搞不出這麼狂野的東西。」
老張聽著大家的議論,心裡其實也冇底。上麵給下來的任務隻有代號「破壁」,關於設計者的身份,那是絕密中的絕密。
「行了,別猜了。」老張敲了敲桌子,把大家的思緒拉回現實,「不管是誰設計的,既然上麵把任務交給了我們,我們就得把這塊骨頭啃下來。」
「大家看,」老張調大了螢幕的區域性,指著其中一團複雜的邏輯,「LPU的核心運算是『盒嵌入』。它需要頻繁地計算兩個高維盒子的交集和體積。」
「我們得重新設計底層的宏單元。」
如果說晶片設計是搭積木,那麼「標準單元」就是最基礎的樂高磚塊;而「宏單元」則是將最小的積木按照一定規則組合起來的大模組,這樣在EDA設計時,可以直接重複呼叫。在GPU裡,最常見的就是Tensor Core。而LPU,要的就是「幾何算術單元」。
「幾何算術單元的核心應該是『極值比較器陣列』!」一位後端大牛率先反應過來,「求交集本質上就是求坐標的最小值和最大值。我們要設計一種並行度極高的比較電路,替代掉GPU裡的乘法器陣列!」
「冇錯!」另一位架構師接話道,「而且為了計算體積,我們需要在『幾何算術單元』裡硬化一個『對數累加器』。把連乘運算轉化成對數域的加法,這樣就能在一個時鐘週期內算出盒子的體積,不用像GPU那樣算好幾個週期!」
「還有Gumbel取樣!」一位類比電路專家興奮地補充,「我們可以在『幾何算術單元』旁邊掛一個物理級的噪聲發生器,讓每個幾何單元天生就帶有隨機性,直接在硬體層麵實現概率推理!」
思路一旦開啟,就像決堤的洪水。
「那就分工!」老張當機立斷,「一組負責設計『比較器陣列』的物理版圖,要把麵積壓到極限;二組負責『對數累加器』的時序優化;三組去搞定那個物理噪聲源!」
原本安靜的封閉開發區,瞬間變得熱火朝天。
……
北京,國家智慧財產權局,專利審查協作中心。
這是一棟並不起眼的灰色大樓,但此刻,這裡正進行著一場冇有硝煙的戰爭。
一間掛著「重點專案封閉審查室」牌子的會議室內,空氣中瀰漫著濃重的咖啡味和紙張的油墨香。
長桌上堆滿了厚厚的檔案,牆上的白板密密麻麻地畫滿了專利權利要求書的邏輯導圖。
這裡匯聚了國內最頂尖的專利審查員、資深專利代理人,以及來自科技部的法律顧問。他們的任務隻有一個:圍繞LPU架構,構建一道堅不可摧的「專利長城」。
「大家注意,我們的目標不是『圍死』,而是『圍獵』。」
說話的是一位頭髮花白的老者,他是國內專利佈局界的泰鬥,人稱「鬼手」張老。
他手裡拿著一支紅筆,在白板上的一張巨大的架構圖上畫了一個圈。
「如果我們把所有的路都堵死,逼得對手隻能另起爐灶,那反而是在逼他們創新。我們要做的,是給他們留一條路。」
張老的聲音低沉而富有穿透力,帶著一種老謀深算的狡黠。
「一條看起來很好走,實際上卻要交『過路費』的路。」
他指著架構圖的核心部分——「幾何算術單元」。
「關於這個核心單元的具體電路實現,我們要申請最底層的發明專利。比如『基於比較器陣列的高維幾何交集運算電路』,這個必須寫死,這是我們的命根子。」
「但是,」張老話鋒一轉,筆尖移到了外圍的「指令排程」和「快取管理」部分。
「在這些外圍介麵上,我們要故意留出一些『口子』。」
「比如,我們可以不申請『基於PCIe匯流排的LPU資料傳輸協議』的專利,甚至可以公開一部分介麵標準。」
一位年輕的審查員有些不解:「張老,為什麼要公開?這不是給對手送技術嗎?」
張老笑了笑,摘下老花鏡,眼神中閃過一絲精光。
「小夥子,這叫『標準必要專利』的陷阱。」
「你想想,」張老繼續說道,「如果英偉達或者穀歌想跟進LPU技術,他們最快的方式是什麼?」
「當然是利用現有的匯流排架構,把LPU掛在他們的CPU或者GPU旁邊做協處理器。」
「這就對了!」張老一拍大腿,「如果我們把介麵封死了,他們為了相容,可能不得不去搞一套全新的匯流排標準,那反而麻煩。但如果我們把介麵敞開,告訴他們:『來吧,隻要你們按照這個標準做,就能輕鬆把LPU掛上去。』」
「他們會怎麼選?」
「資本是逐利的,也是懶惰的。他們一定會選擇最省事的那條路。」
「而一旦他們採用了我們的介麵標準……」張老的笑容變得有些意味深長,「那他們整個係統的軟體棧、驅動層,就都得跟著我們的標準走。」
「這就叫『請君入甕』。」
「等到他們的生態已經離不開這個介麵的時候,我們再通過核心單元的專利收授權費。那時候,他們就是想跑也跑不掉了。」
會議室裡響起了一陣低低的驚嘆聲。
這就是頂級的專利佈局。
不是簡單的技術封鎖,而是生態誘導。
「好了,開始乾活吧。」張老揮了揮手,「把核心專利的權利要求書再打磨一遍。每一個詞都要推敲,不能有任何歧義。我們要讓鎂國人的律師拿著放大鏡也找不出破綻。」
「另外,在外圍專利上,多申請一些『防禦性公開』。把那些可能被對手用來繞過我們核心專利的技術路徑,全部提前公開掉,讓他們無路可走,隻能走我們留下的那條『收費公路』。」
接下來的幾個小時裡,會議室裡隻剩下鍵盤敲擊的聲音和翻閱紙張的沙沙聲。
……
西山會議後的一個月,是中國半導體史上最瘋狂、也最沉默的一個月。
在平靜的水麵下,一場代號為「破壁」的聯合攻關,正在以一種近乎暴力的速度推進。