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【案例】光電兼修的Alpha Cen,如何應(yīng)對(duì)上升期的甜蜜煩惱?

Alpha Cen(比鄰星光)是一家挺酷的公司,專注于超表面技術(shù)芯片研發(fā)。

所謂超表面芯片,就是通過控制類似下圖的一個(gè)個(gè)獨(dú)立納米級(jí)別單元實(shí)現(xiàn)光操控。用微納光學(xué)超表面技術(shù)能夠平面化集成唯一還不在wafer上的光學(xué)器件,這意味著,在同一家Fab廠里可以制造完成一個(gè)完整的光電系統(tǒng)產(chǎn)品,且更輕便,更智能。

既要掌握光,又要掌握電,做光電系統(tǒng)整合

既掌握了主動(dòng)式超表面技術(shù),還掌握了被動(dòng)式;

沒有任何一家Fab廠有現(xiàn)成的PDK ,需要自己開發(fā);

技術(shù)壁壘極高,之前沒有人做過,未來的有些應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)在甚至無法想象。Alpha Cen的兩位創(chuàng)始人,都喜歡做一些有挑戰(zhàn)性的事情。一位精通光學(xué)領(lǐng)域,一位精通電學(xué)領(lǐng)域,多年老友,一拍即合。Alpha Cen的目標(biāo)是把他們掌握的技術(shù),從一個(gè)日常生活中不存在的狀態(tài),變成所有人一睜眼,無所不在。

目前,他們是國內(nèi)甚至全球走得最快最遠(yuǎn)的。BTW,7月份已經(jīng)量產(chǎn)。

01、Alpha Cen的甜蜜煩惱

一 、所在領(lǐng)域和公司都處于上升期,未來變化大

超表面芯片這個(gè)領(lǐng)域,尤其是光學(xué)部分,目前并不是一個(gè)成熟的行業(yè),不論在學(xué)術(shù)界還是產(chǎn)業(yè)界都在飛速發(fā)展中,可以說是日新月異。

所以,研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要持續(xù)探索,嘗試開發(fā)新的東西,走新的技術(shù)路線。同時(shí),持續(xù)迭代和優(yōu)化

對(duì)Alpha Cen來說,未來發(fā)展速度和規(guī)模很難提前預(yù)測,變化可能很大,需要整個(gè)公司研發(fā)架構(gòu)具備高度靈活性和擴(kuò)展性,來應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的持續(xù)迭代需求和公司規(guī)模的不斷擴(kuò)張。

二、光學(xué)團(tuán)隊(duì)和電學(xué)團(tuán)隊(duì),雙線并行

光學(xué)團(tuán)隊(duì)主要使用自有研發(fā)環(huán)境:一些大任務(wù)跑不動(dòng),本地工作站打架,管理成本高,整體效率低。

而且對(duì)GPU的需求也是個(gè)問題。
電學(xué)部分現(xiàn)在是由外包團(tuán)隊(duì)完成。需要有一套相對(duì)獨(dú)立的研發(fā)環(huán)境,同時(shí)Alpha Cen內(nèi)部能對(duì)整個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行管理和控制

兩個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)研發(fā)工具、研發(fā)環(huán)境的需求可以說完全不同。

02、左手是現(xiàn)在,右手是未來

一、兼容現(xiàn)在與未來的研發(fā)架構(gòu),極具彈性

“員工上手其實(shí)都是非常快的,而且可以很好地去調(diào)配資源,不需要一些云的技術(shù)基礎(chǔ)才能去用這些。如果我們用其他平臺(tái),更多地是要自己動(dòng)手去把東西完成掉。”
——光學(xué)研發(fā)負(fù)責(zé)人  胥博瑞

光學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人胥博在各個(gè)云上都有開賬號(hào),自己做一些調(diào)研和嘗試,對(duì)于公有云和速石產(chǎn)品的差別認(rèn)知和青芯半導(dǎo)體楊總差不多,覺得我們產(chǎn)品整體性非常高,方便用戶迅速上手,有興趣可以戳回去看一下 青芯半導(dǎo)體如何在N個(gè)項(xiàng)目間游走平衡? 

對(duì)Alpha Cen來說,更重要的是這套研發(fā)架構(gòu)對(duì)現(xiàn)在&未來的兼容性與極強(qiáng)的彈性

1. 用戶數(shù),從幾人到數(shù)百人

使用人數(shù)具備彈性,可上可下,從幾人到數(shù)百人,足以應(yīng)對(duì)Alpha Cen未來的規(guī)模擴(kuò)張需求。

2. 資源層,從0到數(shù)萬核

我們的全球資源中心,能提供海量的CPU、GPU、TPU等異構(gòu)資源,且資源使用彈性極大,從0到數(shù)萬核。對(duì)研發(fā)人員來說,如果公司允許,用戶有充分的空間探索不同技術(shù)路線,進(jìn)行足夠多的嘗試,最大可能尋求更優(yōu)解。

而且,針對(duì)不同用戶,可以有不同權(quán)限設(shè)置,方便公司進(jìn)行管理與控制。

3. 地理位置,支持國內(nèi)外多地協(xié)同

我們支持多個(gè)國內(nèi)研發(fā)中心+多個(gè)海外研發(fā)中心的全球化協(xié)同。這一點(diǎn),和Alpha Cen的長期規(guī)劃不謀而合。

二、光學(xué)團(tuán)隊(duì)與電學(xué)團(tuán)隊(duì),一套產(chǎn)品就夠了

設(shè)置好之后存在感就很低了,這是好工具的體現(xiàn)。——Alpha Cen創(chuàng)始人 王璠

我們支持的芯片業(yè)務(wù),包括且不限于ASIC、SoC、FPGA、數(shù)模混合、低功耗IoT等產(chǎn)品。現(xiàn)在,可能需要加上一種特別的產(chǎn)品:超表面芯片

Alpha Cen的兩個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì):

光學(xué)團(tuán)隊(duì)主要做光學(xué)計(jì)算和仿真,跑的是光學(xué)類CAE應(yīng)用,還有一些自研工具,目前使用的是Windows環(huán)境

電學(xué)團(tuán)隊(duì)主要是使用EDA工具進(jìn)行常規(guī)芯片電路設(shè)計(jì),是Linux環(huán)境

這里面隱含了三個(gè)點(diǎn):

1. 兩種類型應(yīng)用的優(yōu)化與支持,以及workflow的自定義能力;

2. CAE與EDA兩類研發(fā)環(huán)境的快速上線與R&D-IT能力;

3. 內(nèi)部研發(fā)與外包團(tuán)隊(duì),不同團(tuán)隊(duì)的管理與協(xié)同。

三、效率提升,機(jī)器換時(shí)間

“以前我們工作,如果本地的話,一臺(tái)機(jī)子要跑一個(gè)星期,但(現(xiàn)在)可以開 10 臺(tái)機(jī)子跑一天。這就是用你們平臺(tái)最大的一個(gè)需求。 ” ——光學(xué)研發(fā)負(fù)責(zé)人  胥博瑞

在超表面技術(shù)領(lǐng)域,全球目前都在一個(gè)起跑線上。

對(duì)于上升期的Alpha Cen來說,機(jī)器換時(shí)間可能不僅僅是一個(gè)選擇,迭代頻率和整體項(xiàng)目進(jìn)度的加速,才能保持在這個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)先位置。

這種隨開隨用的使用方式,也很符合研發(fā)設(shè)計(jì)有周期性波峰波谷的規(guī)律。

比如一個(gè)臨時(shí)突發(fā)的算力需求,之前在本地需要1周才能做完的仿真項(xiàng)目,云上2天就完成了。

關(guān)于效率提升的效果:

第一步,他們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從單臺(tái)機(jī)器到多臺(tái)機(jī)器的并行計(jì)算
為了進(jìn)一步提升計(jì)算效率,榨干每一臺(tái)機(jī)器,光學(xué)團(tuán)隊(duì)正在把一些工具從Windows環(huán)境轉(zhuǎn)到Linux環(huán)境里來運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)從單機(jī)——多臺(tái)單機(jī)——真正分布式計(jì)算的終極轉(zhuǎn)換。

更多關(guān)于分布式計(jì)算原理 揭秘20000個(gè)VCS任務(wù)背后的“搬桌子”系列故事
另一方面,GPU資源的保障,也對(duì)光學(xué)計(jì)算起到了很強(qiáng)的加速能力

四、日常數(shù)據(jù)運(yùn)營分析,該省省,該花花

我們對(duì)日常數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與運(yùn)營分析管理,能實(shí)現(xiàn)問題可追溯,可追蹤,降低成本,提升整體項(xiàng)目管理效率。
俗話說的好,騎自行車去酒吧——該省省,該花花。

有些數(shù)據(jù),不看不知道,一看嚇一跳。
比如,根據(jù)研發(fā)工程師經(jīng)驗(yàn),有個(gè)任務(wù)需要使用96C的機(jī)器來跑任務(wù)。
而根據(jù)我們對(duì)日常運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)CPU使用率一直很低,建議使用48C就夠了。
運(yùn)行成本瞬間降低50%,立竿見影。

點(diǎn)擊查看 另一個(gè)監(jiān)控幫你省錢的例子

這里還有一個(gè)關(guān)于云上和本地使用習(xí)慣的問題,有些每天都會(huì)用,但是實(shí)際用的時(shí)間不長的機(jī)器,按需購買是更劃算的,不需要買包年包月。

NEXT 、下一步,還有很多可能……

一 混合云模式:本地與云端的統(tǒng)一管理

Alpha Cen既有本地,也在使用云資源,目前是各管各的狀態(tài)。

下一步,他們期望把本地和云端統(tǒng)一管理起來,降低環(huán)境維護(hù)及管理成本,釋放管理者精力,提升整體效率。

我們的產(chǎn)品能夠快速幫助用戶在本地和云端構(gòu)建一整套高效易用的混合云研發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一自動(dòng)化管理(不需要人工干預(yù))。同時(shí),支持Burst to Cloud動(dòng)態(tài)資源擴(kuò)充,能夠在任務(wù)資源不足時(shí)溢出到云端,滿足用戶的突發(fā)或彈性資源需求。

當(dāng)事人胥博表示:全部用一套我簡直不要太開心

二 超表面技術(shù)的AI+

作為一家熱愛挑戰(zhàn),積極探索前沿領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司,AI這條產(chǎn)品技術(shù)路徑,在Alpha Cen的roadmap里自然是題中應(yīng)有之義。

我們的MLOps模塊支持企業(yè)從ML/LLM模型構(gòu)建、大規(guī)模訓(xùn)練到最終部署,能幫助他們縮短AI項(xiàng)目的研發(fā)周期,實(shí)現(xiàn)快速迭代,幫助企業(yè)更快地將AI產(chǎn)品投入生產(chǎn)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)自身商業(yè)價(jià)值。

Take Away

1. Alpha Cen團(tuán)隊(duì)選擇回國創(chuàng)業(yè),看重的就是國內(nèi)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。按創(chuàng)始人王總的原話:“我在美國買個(gè)膠水都要等兩個(gè)星期,現(xiàn)在找個(gè)跑腿就半個(gè)小時(shí)。像這種跟供應(yīng)鏈和客戶都需要緊密結(jié)合的事情,全球最好的地方就是中國。”

2. 作為一家走在行業(yè)前沿的上升期公司,Alpha Cen對(duì)于未來有很多不確定性,加上團(tuán)隊(duì)目前處在探索階段,需要不少留白和騰挪空間。一套具備充分彈性,足以應(yīng)對(duì)各種變化的研發(fā)架構(gòu),對(duì)于這樣一家公司來說非常合適。

關(guān)于Alpha Cen

Alpha Cen成立于2021年,是全球范圍內(nèi)為數(shù)不多擁有包括Fab廠開發(fā)制程、工藝、封裝方法和光電系統(tǒng)集成方法在內(nèi)的多項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利的初創(chuàng)企業(yè)。在2023年7月,Alpha Cen成為全國第一家全線拉通近紅外超表面量產(chǎn)產(chǎn)線的公司,實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式超透鏡量產(chǎn)。這也是目前唯一由中國公司設(shè)計(jì),從Fab到封裝再到測試,全部采用本土大型量產(chǎn)CMOS供應(yīng)鏈的超透鏡產(chǎn)品。

Alpha Cen團(tuán)隊(duì)匯集了微納光學(xué)超表面和光電半導(dǎo)體行業(yè)的明星成員,集結(jié)來自加州理工學(xué)院、斯坦福、Apple、德州儀器、英飛凌、ams OSRAM、中芯國際等眾多世界知名科研院所和行業(yè)頭部公司跨學(xué)科人才和產(chǎn)業(yè)專家。Alpha Cen的核心團(tuán)隊(duì)有著平均10年以上的微納光學(xué)、光電芯片和整機(jī)光電產(chǎn)品的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),具備從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造,再到系統(tǒng)集成和量產(chǎn)的全棧研發(fā)能力。

關(guān)于fastone云平臺(tái)在各種EDA應(yīng)用上的表現(xiàn),可以點(diǎn)擊以下應(yīng)用名稱查看:

HSPICE │ OPC │ VCS │ Virtuoso │ Calibre
Bladed FluentLS-DYNA  COMSOL

速石科技芯片設(shè)計(jì)五部曲,前三部先睹為快:

模擬IC 數(shù)字IC 算法仿真

- END -


我們有個(gè)IC設(shè)計(jì)研發(fā)云平臺(tái)
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