寒武纪：从实验室小黑屋到5000亿市值的AI芯片王者

时间回溯到2015年，北京科学院南路6号的一间狭小房间里。

一群年轻的研究者，挤在昏暗的空间中，全神贯注地测试着一款新型芯片。当电脑屏幕终于显示测试结果正确的那一刻，所有人都难以抑制内心的澎湃激情：

这标志着，全球首款专为人工智能设计的处理器芯片，即将从这里走向世界！

十年之后，这家从小黑屋里孕育出的芯片企业，已经崛起为中国半导体领域最受关注和资本热捧的领军者，其股价屡次被市场推至涨停高点。就在近期，它迎来了一个里程碑：

公司总市值成功突破了5000亿元人民币大关！！

01 不再是跟随

在性能和创新上，它开始超越谷歌、亚马逊等巨头，甚至对传统芯片霸主英特尔形成了压力。

2024年，英伟达的股价一路飙升，成为史上第一家市值突破3万亿美元的半导体公司。但有一家中国AI芯片企业，市场表现更为引人注目，它就是：

寒武纪！

从2023年至今，英伟达股价上涨了超过10倍。而在同一时期，寒武纪的股价最高涨幅超过了20倍。

尽管公司年营收仅十余亿元，不及英伟达的零头，且连续多年处于亏损状态，寒武纪的股价表现仍让许多观察者感到困惑，甚至有人惊呼： 这可能是巨大的市场泡沫。

然而，坚定看好它的人，则将寒武纪视为中国版的英伟达，是半导体国产化替代浪潮中的最大受益者。

实际上，这两种观点都忽略了寒武纪深厚的技术积淀以及对全球AI芯片产业发展的实质性贡献。

早在2014年3月，来自中科院计算所的陈天石与陈云霁兄弟，就在国际顶级学术会议ASPLOS上发表了一篇开创性论文：

《DianNao：一种小尺度的高吞吐率机器学习加速器》。

在这篇论文中，陈氏兄弟首次提出了深度学习专用处理器的架构设计，相比传统CPU，能效提升可达百倍以上，从根本上突破了通用处理器在处理AI任务时的效率限制。

紧接着在同年底，他们又在MICRO会议上发表了另一篇关于DianNao的后续论文。

这两篇论文后来产生了深远影响，被引用数千次，成为全球AI芯片研究领域的重要基石，谷歌、英伟达等公司的技术路线都从中获得了灵感。

美国《科学》杂志曾专门撰文评价： 这是发生在硅谷之外的颠覆性技术突破。

基于这些理论成果，陈天石兄弟正式创办了寒武纪公司，将纸面上的构想转化为现实产品。

当这一理论创新与后来爆发的AI大模型浪潮相遇时，一场剧烈的产业化学反应就此展开。

如今，寒武纪股价一路高歌猛进，市值突破5000亿元。

出身学术研究的陈天石兄弟，也因此积累了超过千亿的个人财富，成为业界瞩目的焦点，并登上了江西首富的宝座。

中央电视台曾将兄弟两人评选为2017年度科技创新人物，并特别指出：他们打破了长期以来中国在芯片领域只能跟随模仿的被动局面。

2020年，斯坦福大学发布了全球前2%顶尖科学家榜单， 寒武纪创始人兼CEO陈天石在中国大陆地区排名首位。

然而，今天在全球被广泛引用的AI芯片先驱性研究， 最初却是一项缺乏经费、难发论文、无人看好的“三无”探索！

02 做没有先例的事

2010年，当时担任龙芯3号主架构师的陈云霁，在北京与弟弟陈天石会面。

这次会面，悄然改变了两兄弟的人生轨迹。

那是陈天石在中国科学技术大学攻读博士学位的最后一年，由于爱人在北京，他经常以到北京中科院计算所合作研究为借口，实则是为了与家人团聚。

但正是这段经历，让他意外接触到了哥哥负责的龙芯项目，并得到了“龙芯之父”胡伟武的赏识。

当时的陈云霁，每天被繁重而枯燥的芯片测试工作所困扰。

在忙碌的间隙，他总在思考：能否利用人工智能技术来替代部分人工，实现芯片测试的自动化。巧合的是，弟弟在中科大研究方向正是人工智能。

兄弟二人，一个精通芯片设计，另一个擅长人工智能算法，可谓优势互补。

在胡伟武的邀请下，弟弟陈天石博士毕业后，也正式加入了计算所。兄弟重聚后，一有空便探讨未来的研究方向。

经过深思熟虑，他们决心做一件比用AI辅助芯片设计更具挑战性的事情：

研发人工智能专用芯片，旨在用一颗芯片来加速所有深度学习算法。

但这个想法，在当时的业界看来近乎天方夜谭。2010年，AlphaGo尚未击败李世石，英伟达主要还是家显卡公司。

放眼全球，也找不到完全类似的学术论文或产品。

因为方向过于冷门，他们的课题连20万元的基础经费都难以申请。团队里的学生也不理解，不止一人劝说道：

“别再搞这种虚无缥缈的东西了！”

多年后，回忆起这段岁月，陈云霁依然感慨万千：

在一个学术界不认可、工业界不关心、难以发表论文、难以申请项目的冷门交叉学科方向上孤独前行，就像在无尽的黑暗中摸索。

关键时刻，计算所的领导做出了重要决定。

2010年底，在一次内部研讨会上，陈天石兄弟汇报了研发AI芯片的构想。这个构想深深打动了所领导。

为此，所里专门成立了智能处理器研究中心，并任命陈云霁为课题组负责人。

获得了领导的支持，两人开始放下包袱，全力以赴。他们采用全新的指令集架构，从底层重构了芯片的体系设计。

最终，诞生了2014年那两篇著名的DianNao系列论文。

陈天石兄弟用这些论文，实证了深度学习处理器的巨大潜力，并荣获了顶尖学术会议MICRO的最佳论文奖。

这是自1963年以来，首次有美国以外国家的学者获此殊荣。

▲陈云霁（左）、陈天石兄弟

论文获得了巨大反响，但如果仅仅停留在理论层面，其意义终究有限。

所长孙凝晖决定推动下一步，他把兄弟俩叫到办公室，直接问道： “你们能否做出真正的深度学习处理器芯片？”

在中科院参与了十余年龙芯研发的陈云霁，深知将一张设计图纸变成实体芯片，需要经历怎样的艰辛历程。

但能够参与一件全球尚无先例的创造，这种兴奋最终战胜了对困难的恐惧。

于是，在一间不足30平方米的简陋房间里，陈云霁兄弟带领团队，开始了没日没夜的攻关。

工位旁边摆放着行军床，从工作台到行军床，通宵达旦成为常态。每一次测试，都充满了忐忑与期待。

“我们远不如外界想象的那么光鲜和神奇。” 陈天石后来坦言。

经过数百个日夜的连续奋战，终于在2015年成功实现了首次流片。

流片回来的当晚，大家再次挤在小黑屋里，眼睛紧盯着电脑屏幕。当测试结果确认正确的信息跳出时，所有人再也无法抑制激动的心情。

这颗芯片承载着陈天石兄弟无数的期望，他们将其命名为“寒武纪”，寓意着希望它像5亿年前的生命大爆发一样，开启一个崭新的智能时代。

以这颗芯片为起点，在计算所和风险投资资金的支持下，一年后，寒武纪公司正式宣告成立。

弟弟陈天石因行事稳重，擅长战略规划，出任公司CEO。哥哥陈云霁则更偏好隐身幕后专注研发，担任公司首席科学家。

03 不抄小道，不搞奇袭

寒武纪的成立，恰逢一个时代性的巨大风口。

2016年春天，谷歌AlphaGo一战成名，人工智能迅速在全球范围内掀起热潮，一大批创业公司如雨后春笋般涌现。

此时，摆在陈天石面前有两条发展路径：

一是自主研发完整的芯片，但周期漫长，风险较高，稍有失误便可能导致失败。

二是设计芯片IP（知识产权核），授权给相关的硬件厂商使用，从而以更快的速度实现商业化并大规模量产。

行事谨慎的陈天石，选择了后者。

2017年，华为与寒武纪携手，将寒武纪1A处理器集成到其新一代麒麟970芯片中，作为核心的人工智能处理单元。

这成为了全球首款集成专用AI处理单元的移动芯片。

陈天石在关键时期成功抓住了华为这个大客户，使寒武纪一跃成为最受瞩目的AI创业公司之一。

然而，从事学术研究与打造一款成熟商业产品之间，存在着天然的鸿沟。技术出身的陈天石，最初对这种鸿沟的复杂性准备并不充分。

芯片IP授权业务，虽然起步迅速，但市场天花板相对较低，且客户合作关系较为脆弱。

事实上，华为与寒武纪的合作仅维持了一年多，便因对方转向自研而终止。过度依赖单一重要客户，曾一度让寒武纪陷入经营困境。

危急关头，陈天石做出了一个至关重要的战略决策：

从单一的智能终端芯片业务，向云端、边缘端和终端全场景智能芯片产品线扩展，并积极拓展政务市场及智能计算集群项目。

从2018年开始，寒武纪陆续开发了云端推理芯片、训练芯片以及边缘计算产品线，并为所有产品构建了统一的基础系统软件平台和开发工具链。

到2020年，寒武纪已经发展成为一家具备软硬件全栈系统能力的芯片设计公司。

当年7月，寒武纪在科创板成功挂牌上市。上市首日，市值便突破千亿元， 成为国内AI芯片领域的第一家上市公司。

A股上市，让寒武纪暂时缓解了资金压力。

但令陈天石未曾料到的是，更大的危机还在后面，而这一次，几乎对寒武纪构成了生存威胁。

2022年底，美国政府单方面将寒武纪列入出口管制实体清单。这意味着，台积电等代工厂将无法继续为寒武纪生产芯片。

对于一家芯片设计公司而言，这几乎是致命的打击。

受此影响，寒武纪的营收一度大幅下滑。但陈天石依然顶住了外界对公司长期亏损的质疑，坚持高强度的研发投入。

在陈天石看来，芯片产业是一场马拉松，没有捷径可走。他将芯片研发比作推土机，必须沿着大路稳步前行，不抄小道，不搞奇袭。

“我没有那种激情式的口号，我认为战略就是老老实实干活、踏踏实实搬砖。”

他还对标全球芯片巨头英特尔和英伟达，这些前辈都是经过数十年筚路蓝缕才走到今天。相比之下，成立不到十年的寒武纪还是个孩子，长跑才刚刚开始。

这种坚持与耐心，最终迎来了转机。

进入2024年，随着AI大模型的广泛应用，以及国内半导体产业链的逐步成熟，特别是7纳米制程产线的投产，寒武纪挣脱了外部束缚，开始加速成长。

04 从科大少年班到江西新首富

陈天石、陈云霁兄弟出生于80年代的江西，父亲是一名电力工程师，母亲是一名中学教师。

看似普通的家庭，却培养出了两位中国科技大学少年班的天才。陈云霁后来用四个字概括父母的教育方式：

放水养鱼。

不同于填鸭式教育，陈云霁父母在他们幼年时，就通过引导而非强制的方式，培养兄弟俩对科学的兴趣。

家中的书架上，摆满了各类书籍，涵盖工程、历史等多个领域，允许他们自由选择阅读。

尤其是一套《十万个为什么》，极大地激发了兄弟俩的好奇心和探索欲。在这种氛围下，哥哥陈云霁率先考入中国科技大学少年班。

弟弟陈天石也不甘示弱，心想我们天天一起玩，你并不比我聪明多少。你能上，我也能上。

于是，他紧随哥哥的步伐，同样考入了科大少年班。

学习之余，兄弟俩一度沉迷于电子游戏。据说，陈天石当年奋发学习考大学的原因之一就是，哥哥曾对他说：

“考上大学后，父母就管不着了，玩游戏就更自由了。”

进入科大少年班后，陈天石果然实现了“游戏自由”。但也因为一度沉迷游戏，导致学业出现危机，大二时险些有科目不及格。

哥哥陈云霁同样酷爱游戏，甚至曾把《星际争霸》当作“主修课”来对待。

即便如此，这并未阻挡“龙芯之父”胡伟武力排众议，将兄弟俩破格招入麾下。用陈云霁的话说：

“在此之前，中科院计算所还从来没有招过本科成绩这么‘差’的学生。”

真正打动胡伟武的，是兄弟俩对计算机技术的纯粹热爱，以及那种努力工作的拼劲。

而计算所也为这两位天才少年提供了足够广阔的舞台和自由的空间。在那个许多人还不知道AI为何物的年代，大力支持他们对AI芯片的前沿探索。

没有这种宽松、鼓励创新的环境，陈天石兄弟就不可能创造出寒武纪的奇迹。

尽管暂时渡过了生产难关，业务也在逐步恢复，但对于寒武纪而言，长期的挑战始终是如何实现可持续的商业化成功。

2024年，寒武纪全年营收为11.74亿元，不及英伟达营收的千分之一。

如此悬殊的差距，让许多人质疑寒武纪仍在“讲故事”，其实际业绩难以支撑高昂的股价，这也导致了其股价在近期出现了大幅波动。

实力悬殊的背后，不仅仅是技术层面的差距，更是生态系统构建的壁垒。

在AI大模型崛起的今天，英伟达凭借其CUDA生态已形成近乎垄断的地位，而寒武纪的软件工具链和生态系统建设尚处于起步阶段。

陈天石对于这种差距，有着清醒的认知。

这些年来，寒武纪一直在努力弥补生态短板，并在此过程中逐渐明确了自身的定位：专注于底层硬件和基础工具链的开发，避免直接涉足上层应用。

对此，陈天石解释道：一旦公司涉足应用层，就可能触及客户的核心利益。

“寒武纪愿意做一个坚实的‘墩子’，专注于自身领域成长壮大，欢迎各界伙伴踩在我们肩上开发各类应用。”

商业化的历程会改变一个人。

十年前，陈天石还是一个在计算所埋头钻研的寒门学子；如今，他已执掌一家市值5000亿的产业龙头，成为坐拥千亿身家的科技新贵。

巨大的财富跃迁，并未改变陈天石内心深处那份朴素而坚韧的好胜心。

尽管在采访中，他多次强调自己是一个“没有野心”的人。但那个“用AI芯片加速所有深度学习算法”的初心，始终驱动着他，也驱动着整个寒武纪前进。他说：

“如果智能时代真的全面到来，很难想象智能芯片领域不会诞生新的巨头。我不讳言，寒武纪渴望成为那个引领者。”

参考资料：

[1]《 开创“寒武纪”》中国科学报

[2]《对话寒武纪陈天石：通往伟大芯片公司的赛程很长》甲子光年