从硬件先锋到生态共建者：清微智能开源Open3D-PIMC抢占算力规则高地

在日前举行的中国算力大会上,全球首个面向3D算力芯片的编程模型与开源软件框架Open3D-PIMC正式开源发布,该项目由清微智能携手北京智源人工智能研究院联合开发。据悉,其全部代码目前已正式上线开源社区,并面向全球开发者、产业机构开放接入使用,成为国产自主AI软件栈众智FlagOS面向下一代3D算力芯片的标准化解决方案。此次开源意味着我国已初步形成3D AI芯片软件栈从上层框架、算子层向下贯通至芯片编程、编译层的完整自主链条,于产业发展而言具有里程碑式意义。

统一编程模型开放,3D芯片开发门槛降低

3D算力芯片通过三维垂直集成,将存储单元与计算单元堆叠在一起,把数据搬运距离大幅压缩,从而提升带宽、降低搬运功耗。在后摩尔时代,3D算力芯片因此被视为下一代AI算力迭代的重要方向。从国家顶层规划看,“十五五”规划纲要第五章专栏3“新产业新赛道培育发展”种明确提出“推进存算一体、三维集成等技术突破应用”,将三维集成列为集成电路产业提质升级的核心技术突破方向。从基础研究看,国家自然科学基金连续多年在《集成芯片前沿技术科学基础重大研究计划》中将三维集成芯片列为核心研究方向,。

硬件能力提升之后,开发工具是否顺手,直接决定芯片能否被产业广泛使用。Open3D-PIMC首次建立面向3D算力芯片的统一编程模型,开发者只需定义数据分布和任务划分逻辑,框架即可自动完成算法向硬件的适配与优化。该框架实现了对多家硬件厂商的兼容,各家芯片的私有指令集和微架构能力以插件形式保留,既维持开源共建的开放性,也兼顾企业核心技术权益。据了解,项目已设立专项工作组,未来将持续推进编程模型标准化迭代、跨厂商硬件适配以及开发者工具完善,并计划在今年第四季度发布面向3D芯片算力的最新软件优化成果。

避免重复开发,产业协同迎来共同接口

如今,国内3D算力芯片硬件研发早已多点推进,但软件栈要规避长期各自建设,重复开发、迭代滞后、应用迁移成本高等问题突出。同一段业务代码往往需要针对不同芯片分别适配,研发人员大量精力消耗在底层移植上,而不是算法和应用创新。Open3D-PIMC首次为3D算力芯片提供统一编程模型,不同厂商的3D硬件均可基于这套框架进行开发,从根源上减少多套软件栈并行带来的资源浪费。北京智源人工智能研究院AI系统研究负责人门春雷指出,国内3D芯片编译器开源项目此前处于空白状态,随着3D芯片关键技术突破,量产芯片陆续出现,如果缺少配套编译器能力,硬件性能将难以充分释放。

Open3D-PIMC融入的众智FlagOS,由北京智源人工智能研究院牵头,联合清华、北大、中科院及十余家芯片厂商共建,目前已适配20家芯片厂商30多款AI芯片,覆盖GPU、NPU、GPGPU、DSA、RISC-V AI、ARM等多元架构。今年8月,超大规模MoE模型Qwen3.8-2.4T-A95B,发布当天即由FlagOS社区完成在华为昇腾、沐曦、清微智能等9家AI芯片上的适配验证。

回顾以往,我国的国产算力建设更多是各家企业封闭式单点攻关,此番清微智能将自研3D算力芯片编程模型贡献给FlagOS开放社区,充分体现了国内产业主体思路转变,即不再追求封闭独享技术成果,而是将关键底层软件能力回馈公共开源基础设施,并联合产学研共同体共建共享产业生态。

以开源谋未来,下一代全球算力格局战打响

目前,全球AI竞争正在从单模型、单芯片的性能对比,逐步延伸到基础软件、技术标准和开发者社区的体系化较量。海外科技企业一方面通过闭源专有体系巩固硬件优势,另一方面通过开放部分工具链吸引全球开发者,进而影响技术标准走向。底层编程模型和编译框架看似只是开发工具,实际上却决定着算力如何调度、算法如何运行,一旦形成广泛使用的事实标准,后来者即便在硬件性能上追赶,也需要面对较高的迁移和适配成本。

近年来,我国已在AI大模型层面涌现出DeepSeek、Qwen、GLM等具有全球影响力的开源成果,但面向下一代新型硬件的底层编程软件仍处于空白阶段。今年6月,工业和信息化部明确提出提升开源供给能力,加大对基础软件、工业软件、人工智能等领域开源发展的牵引力度,并深化全球开源合作,鼓励国内企业深度参与国际开源治理。

中国科学院院士梅宏曾提出,在具有垄断特征的软件领域,通常会出现对应的开源方案,开源是集中多方力量、打破技术垄断的重要方式。由此可见,此次Open3D-PIMC的开源正是在3D算力芯片产业尚未定型的时间节点上,提前参与到下一代算力技术标准建设的关键一步。

自主可控与全球参与并行,中国方案进入下一代算力规则讨论

从长远角度看,本次Open3D-PIMC开源绝不仅仅是一次代码公开,它让中国在3D算力芯片软件层拥有了可被全球开发者使用的统一编程模型,更强化了中国在下一代算力技术标准中的参与度、决策权与影响力。可以看到,我国近年来在3D算力硬件层面已有积极布局,清微智能、华为、小米玄戒等芯片企业的新一代基于3D存算技术的算力产品陆续推出,而如今,Open3D-PIMC则在软件层面完成了关键一环的衔接,硬件与软件同步推进,令国产算力具备了从技术突破加速迈向规模化商用的重要条件。

清微智能软件副总裁李彬在中国算力大会主旨演讲中表示,成立八年以来,清微智能始终坚持围绕架构、集成、系统和开源持续推进技术与产业实践,相关路径正从理念走向现实。截至目前,清微智能在全国范围内已部署及在建的国产可重构算力规模超过了5000P。

然而,自主可控绝不等于固步自封,通过开源吸引全球开发者使用、反馈与贡献,中国方案可以在国际技术协作中不断接受检验,并逐步形成事实标准。随着3D芯片量产推进,统一编程模型和编译器能力将成为产业规模化的关键变量,谁能在这一阶段建立被广泛采用的开发标准,谁就更可能掌握下一代算力产业的方向选择权与规则制定权。

此次清微智能联合智源研究院将Open3D-PIMC这一3D算力芯片编程框架正式面向全球开放,不仅关乎算力基础设施安全,也关系到我国在全球科技竞争中的战略地位。