軟硬件協(xié)同釋放潛能:讓“紙面算力”變“有效算力”
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人民網北京6月5日電 (記者李彤)如何提高利用效率,讓算力帶來更多產能?怎樣通過問題導向,創(chuàng)新技術、優(yōu)化成本,促進應用落地?
在國家頂層設計上,算力產業(yè)的發(fā)展“路線圖”越來越明晰?!笆逦濉币?guī)劃綱要提出,“加強算力設施支撐”“提升算力普惠易用水平”。今年政府工作報告提出,“實施超大規(guī)模智算集群、算電協(xié)同等新基建工程”“加強全國一體化算力監(jiān)測調度”。
“我們要推動‘紙面算力’更高效地轉化為‘有效產能’?!痹诮谂e辦的“鯤鵬昇騰開發(fā)者大會2026”現(xiàn)場,多位來自高校的科研人員表示,軟硬件深度協(xié)同優(yōu)化將減少超大規(guī)模大模型訓練中的系統(tǒng)內耗,加速推動應用落地。
把脈算力消耗癥結
“過去存在一種誤區(qū),認為硬件性能會持續(xù)迭代升級,產業(yè)重心多聚焦在軟件開發(fā)層面?!闭憬髮W軟件學院特聘研究員常志豪指出,如今摩爾定律已接近物理極限。當硬件的代際紅利放緩,系統(tǒng)性的軟硬協(xié)同優(yōu)化就不再是錦上添花,而是決定算力能否真正釋放價值的核心工作。
這一現(xiàn)象在萬卡集群的分布式訓練中尤為明顯。北京大學計算機學院助理教授劉古月說,行業(yè)過往評判算力水平,多聚焦單卡或單臺服務器的硬件指標。但在超大模型訓練,依托數(shù)萬張算力卡進行分布式協(xié)同作業(yè)的背景下,跨節(jié)點的網絡傳輸存在數(shù)據(jù)擁堵與算力等待的情況。
東數(shù)西算等工程提出構建多層次算力調度架構,提升算力網絡傳輸效率。在劉古月看來,這一頂層設計的核心落點之一,就是通過算法與通信協(xié)議的持續(xù)迭代,解決集群內部的擁堵問題,讓硬件算力從“被空耗”變成“被驅動”。
異構協(xié)同壓降成本
數(shù)據(jù)順暢流動后,下一個問題接踵而至,計算資源如何配置才不會浪費?
清華大學計算機科學與技術系副教授章明星提到,大模型訓練與推理的不同環(huán)節(jié)對資源的需求差異大,有的階段需要密集的矩陣運算,有的階段則偏向邏輯處理和序列生成。單一硬件架構往往只能在其中某一個環(huán)節(jié)高效運轉,其余環(huán)節(jié)容易陷入低效等待。
章明星認為,通過“分而治之、異構協(xié)同”的策略,針對大模型不同階段的資源訴求,精準匹配CPU與自主架構的人工智能(AI)加速芯片的差異化計算能力,降低詞元(Token)的生成成本,為新技術的普惠共享提供了經濟可行性。
隨著軟硬協(xié)同將算力門檻和綜合成本推向更合理的區(qū)間,受益者不僅是互聯(lián)網大廠。北京大學計算機學院副教授熊英飛認為,伴隨單位算力成本持續(xù)下探,結合大模型賦能的代碼自動化研發(fā),軟件開發(fā)的門檻將被系統(tǒng)性壓低。以往需要專業(yè)團隊才能完成的工作,中小開發(fā)者甚至初創(chuàng)企業(yè)借助AI工具有望逐步落地。這種“技術普惠”效應,也將成為“中小企業(yè)數(shù)字化轉型”與“培育專精特新小巨人企業(yè)”的底層支撐。
場景落地釋放產能
業(yè)界人士勾勒出的技術邏輯鏈,在產業(yè)一線初步顯現(xiàn)。
浙江大學人工智能學院百人計劃研究員朱霖潮在數(shù)字文化產業(yè)一線看到了改變。他說,AI視頻在生成過程中,短短數(shù)秒內就會產生數(shù)十萬級的視覺Token,且畫面要保證場景、外觀語義、物理邏輯的高維一致性。這對算力是極高的實時挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)模式下,視頻生成往往面臨耗時較長、效率有限的瓶頸。如今,得益于底層算力結構的持續(xù)優(yōu)化與模型壓縮技術的協(xié)同進步,這一瓶頸正在被快速打破。這種效率的量級躍遷,正深刻推動數(shù)字內容創(chuàng)作的生產力革新。
在關乎國計民生的氣象預報領域,清華大學計算機科學與技術系助理研究員王一鳴見證了軟硬協(xié)同的價值。他介紹,氣象預報是一個極度依賴高并發(fā)、低延遲的計算場景。預報時效每提升一天,計算復雜度都呈指數(shù)級上升。相較于以往模糊的城市級預報,現(xiàn)在通過數(shù)百個監(jiān)測點位精準演算,將常規(guī)天氣預報有效時長穩(wěn)定提升至7天以上。提前預警極端天氣,能夠指導農業(yè)生產、防災減災。
從底層技術攻堅到成本控制、從減少系統(tǒng)消耗到場景落地,計算科學的不斷成熟,離不開科研力量與產業(yè)主體的雙向奔赴。
華為計算戰(zhàn)略與業(yè)務發(fā)展部部長朱照生表示:“隨著AI智能體、多模態(tài)迅速發(fā)展,我們將持續(xù)完善開發(fā)工具鏈與開源社區(qū),深化校企合作,通過技術賽事、開源生態(tài)和高??蒲泄リP等,為開發(fā)者提供全方位支持,共同構建健康的計算產業(yè)生態(tài)?!?/p>
附:“巨人港觀察:伙伴故事”系列報道
第三期:國產政務云筑牢數(shù)字中國底座:讓“數(shù)據(jù)多跑路、群眾少跑腿”成為現(xiàn)實
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