东方算芯在7月举行的首届产品发布会上,正式推出其首颗大算力AI芯片DF1000,并同步构建了从加速卡到智算集群、从硬件到软件栈的完整产品矩阵。这颗芯片的定位很明确:同时面向训练与推理场景,但它的实现路径与当前主流GPU路线截然不同。

DF1000最核心的差异化在于软件定义近存计算3D混合键合技术。传统冯·诺依曼架构将计算与存储分离,数据在两者间频繁搬运已成为AI负载的性能瓶颈。东方算芯选择将逻辑晶圆与存储晶圆通过3D混合键合直接堆叠,让计算单元与存储单元几乎“贴在一起”。根据发布会披露的数据,这种3D DRAM方案能提供数十倍于传统方案的TSV连接数量,使得访存带宽达到同容量HBM的5倍以上,同时还可通过增加晶圆堆叠层数继续扩展显存容量。

这一技术选择背后是对产业现实的清醒判断。东方算芯副总裁郭炜在发布会上坦言,国内可获取的先进制造工艺仍以14纳米级为主,与国际领先的3纳米存在明显代差,直接限制了传统GPU通过制程微缩提升算力的空间;而推理侧高度依赖的先进HBM与高速I/O接口同样受制于制造工艺与供应链。面对这些约束,东方算芯没有选择在既有GPU框架内追赶,而是从架构层面重新设计计算、存储与系统的关系。

省下的HBM封装面积与互联接口被重新分配给计算单元与互联资源。东方算芯将这种封装策略称为3.5D Plus,在相同封装尺寸下,相比传统2.5D封装能同时获得更大的算力规模、更高的网络带宽和更强的互联能力。这一思路也呼应了公司创始人、董事长兼CEO魏少军的判断:国产芯片行业需要走出一条架构自主、技术原创的道路,而非简单复制既有GPU的发展路径。

在产品层面,基于DF1000芯片,东方算芯推出了巅峯1000 AI加速卡(单卡520T BF16算力6.4TB/s显存带宽)、拓域64超节点33P BF16算力、近900GB/s Scale up带宽)、慧算集群(采用fullmesh多芯互联与全铜缆连接)以及面向中小客户的擎元100一体机。软件生态方面,同步发布的CAAP软件栈覆盖编译器、算子库、集合通信库、分布式训练框架及工具链,支持主流深度学习框架与开源模型生态。

更值得关注的是这套方案已经完成了一系列工程验证:全国产供应链完成流片和制造,128卡集群在真实业务场景中稳定运行,全栈软件生态同步搭建。这意味着从芯片设计到系统部署,一条国产AI算力链条初步贯通。

东方算芯副总裁郭炜从大模型训练流程的角度解释了芯片设计的逻辑。占据训练计算量约70%的预训练属于计算密集型任务,芯片计算能力仍是决定训练效率的核心指标;而推理场景中,Decode阶段占据时间大头,Token吞吐能力高度依赖访存带宽,芯片竞争的重点正从“算得快”转向“搬得快”。DF1000采用粗粒度计算架构,通过数据流驱动不同计算单元协同工作,结合任务空间并行与资源时分复用,让同一套硬件能够根据不同模型动态分配计算资源,在不增加芯片面积的情况下大幅提升资源利用率。

在能源约束日益凸显的背景下,这一思路的产业意义更加清晰。发布会上引用的国际能源署(IEA)数据显示,AI专用数据中心的用电量在2025年增长了50%,远高于数据中心整体17%的增速。香港工程院院士郑光廷指出,未来真正稀缺的资源未必是算力,而可能是能源,如何在有限能源约束下释放更多有效算力,已成为整个AI产业共同面对的问题。

东方算芯已明确“量产一代、研发一代、预研一代”的产品战略。郭炜透露,下一代DF2000预计在今年四季度发布,整体性能参数将在DF1000基础上实现翻倍提升;DF3000则计划于明年推出。在推理时代芯片竞争维度发生明显分化的当下,这条不追制程、不靠HBM、不复制GPU的路径,为国产AI芯片提供了另一种可能。