早在2012年，中科院启动信息技术先导专项，布局下一代信息基础设施IT3.0研发，开启了一项名为“海云计算”的战略。
其中，陈云霁和陈天石博士带领的团队深耕“云计算”，创办了研发面向服务器的加速芯片的寒武纪，后来成为科创板AI芯片第一股，备受业内关注。
在“海计算”，即物端计算领域，则是由张磊博士和王元陶博士带领的团队，实现面向海量终端设备的本地加速和互联互通，直到2018年，在中科院计算所的大力支持下，以物栖技术栖息万物之名，创办了面向物联网的中科物栖公司。虽然中科物栖不如寒武纪知名度高，但也大有可为。
5月10日，中科物栖宣布完成近3亿元Pre-A+轮融，由南京麒麟、中科先进、中科图灵、国家科技成果转化引导基金、赛富等联合投资。中科物栖创始人张磊表示，本轮融资将主要用于核心技术的研发、创新应用场景与业务拓展。
国内最早接触RISC-V的初创团队，与寒武纪“师出同门”
始于中科院，中科物栖没有选择生态完善的X86和Arm架构，而是选择了尚未成熟的RISC-V，是国内最早接触RISC-V的初创团队之一。
选择RISC-V指令集架构，与创始人张磊在中科院计算所的工作经验密切相关。
“许多年来，我们一直在研究芯片系统并希望能有所创新，但无论是x86还是Arm，知识产权都归公司所有，想要改动就必须付费，这对学术研究并不友好，难以在经费不充足的情况下取得创新。为此我所在的研究小组一直在寻找开源指令集。”张磊介绍道。
Open RISC是张磊等人最早尝试的开源指令集，这一指令集由开源组织OpenCores提供，但后来其母公司ORSoC AB在2015年处于盈利考虑将业务重心向矿机转移，Open RISC社区生态因无人维护而式微，与此同时，加州大学伯克利分校的David Patterson正在力推开源开放的新型指令集架构。纠结一段时间后，看中伯克利影响力的张磊终于同研究团队从Open RISC全面转向RISC-V。
在那之后，第四届RISC-V研讨会在MIT召开时，张磊还在大会上做了相关报告，是全场唯一一名华人。回国之后，在业内普遍不了解RISC-V究竟为何物的情况下，张磊推动了中科院加入RISC-V国际基金会，中科院自此成为国内最早加入RISC-V基金会的组织。
到2017年，张磊所在研究小组成员开始初次尝试用RISC-V研发芯片。“我们当时看好RISC-V，所以想着赶紧做一颗尝尝鲜。”张磊回忆到。于是张磊等人利用社区里开源的代码，加入了自己的设计，设计出基于RISC-V的CPU。
这颗芯片采用55nm制程，是国内最早采用RISC-V指令系统的芯片之一，拥有异构双核处理器，融合了可编程AI专用加速器NPU。
2018年5月，第一颗RISC-V CPU测试完成后，张磊及其团队正式创办中科物栖，并开始着手第二颗芯片的研发。
2019年5月份，中科物栖第二代JX2流片成功，这是国内首颗可运行Linux系统的RISC-V芯片，支持20多种主流AI算法模型。
JX2流片成功之后，张磊等人发现生态不健全的RISC-V存在软件适配等方面的问题，因此没有量产JX2，而是继续研发JX3，并采用RISC-V + Arm混合架构，在2021年实现量产。
五年沉淀，软硬件解耦应对碎片化
让人好奇的是，中科物栖和寒武纪作为中科院计算所同一个专项中的两家公司，为何中科物栖目前还处在成长期？
中科物栖面向的是大量碎片化的智能设备，寒武纪面向的使用场景更明确和集中，因此中科物栖没有办法同寒武纪一样集中爆发，快速打开市场。
“物栖面向海量物端设备，需要应对碎片化的挑战，所以我们必须把我们的平台、技术和产品质量标准化之后才能推向市场，同时需要客户的反馈，需要一定的时间。”张磊说道。
对于物联网碎片化，张磊认为，物联网碎片化只是现象，不是问题，不能改变它，只能适应它，因此在过去的五年里，中科物栖一直在寻找应对碎片化的解决方案。
事实上，整个计算机系统分为四个部分，处理器、内存、通信、输入输出模块。由于不同的物联网设备有不同获取信息的方式，或采用控制马达、或使用摄像头采集图像信息、又或者采用其他类型的传感器，因此输入输出模块成为物联网碎片化的最大源头，其它三个模块作为每个物联网设备都必须拥有的部分，存在一定共性。
“所以我们把共性的部分标准化，将芯片内存、Flash、Wi-Fi等放在一个拇指大小的机器上，配备不同大小的算力、内存，做成低配、中配、高配三个版本，供客户挑选，把个性化的东西留给客户。”
“拇指大小的机器”，正是中科物栖自研的物端超微计算机“寄居蟹”，“寄居蟹”集成了中科物栖自研的“JX”系列芯片，预装物栖OS智能操作系统，并采用2.5D/3D封装技术将存储、通信系统进行裸片级整合，从而将一个完整的计算机核心系统浓缩成只有SD卡大小的超小尺寸All-in-one整机。
另外，物栖的超微计算机与外围设备采用标准的可插拔接口方式，可通过如PWM、I2C、UART、GPIO、USB、SDIO、SPI，MIPI 等接驳各种传感器和执行器，意味着在物联网设备上能够实现即插即用，降低硬件产品的开发和创新门槛。
除了硬件层面的标准化，物栖也从软件层面着手，实现软硬件解耦，即让软硬件分别按照各自的迭代速度发展。
张磊表示，现在做硬件的人也会定义硬件上的软件，例如小米的智能插座，软硬件都是小米自己做，但手机上的软硬件完全不同，软件完全由第三方支持。“按照手机的逻辑，软硬件解耦之后，能够很大程度地解决物联网碎片化需求的问题。”
正因如此，中科物栖推出了物栖OS操作系统，将硬件设备和软件应用解耦，让物联设备成为第三方应用的开放平台，从而实现功能的扩展。
小编了解到，物栖OS包括设备开放平台（硬件接入）、第三方开发者平台（小应用开发）和物栖冒泡(用户入口）三大核心部分。设备开放平台面向不同能力的物端设备提供基于裸金属、Linux和AOSP内核版本，第三方开发者平台则面向物端设备的应用市场，支持第三方开发者低代码实现“人机物”智能应用场景，物栖冒泡则是终端用户进入物栖OS、连接控制设备和获取信息等的入口。
复制电脑、手机范式，自建物联时代的Wintel
“物栖的创办初衷就不是一家只做芯片的公司，我们想要做的是芯片加操作系统，只是研发顺序上芯片靠前，操作系统靠后，而芯片研发又比较麻烦，慢慢暴露出节奏的问题。”张磊说道。
物栖坚信自己选择的道路，认为信息系统的价值链自始至终都是从上到下传递。
英特尔几乎是PC时代最值钱的公司之一，追根究底，除了英特尔自身的实力外，最主要还是有微软与其构建的Wintel联盟，Windows操作系统拥有包括office、浏览器IE等在内的面向用户的大量应用，因此英特尔的价值被进一步拉高。
同样的，自上而下的价值链也在移动智能时代上演，诞生出Arm+安卓强绑定组合。
正因如此，张磊意识到无论RISC-V AI芯片做得如何出色，没有与之强绑定的操作系统系并衍生出应用软件，最终就不会具备绝对的价值。
“所以我们当时先做周期比较长的芯片，实际上整体规划是从芯片到操作系统，再到最终用户。”张磊说道。
目前，中科物栖已经初步实现当初的规划，搭建了一套从芯片到操作系统再到超微计算机的解决方案，被应用在家居、医疗、运动、健康、融媒体等多种场景。
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