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。
▲ 砺算科技创始团队（从左至右：孔德海、宣以方、牛一心）
01. 近 30 年 GPU 研发经验，创业是水到渠成
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。
▲ S3 Trio64V + 显卡
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。
▲ S3 Savage3D 显卡
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。
▲ S3 ViRGE 显卡
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！
02. 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。
03. 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。
04.两种商业落地模式，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。
05.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，以互联网投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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