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东方算芯以自研3D近存芯片开辟国产算力新赛道

来源:大半导体产业网    2026-07-28
DF1000采用国内成熟工艺制造,BF16峰值算力520 TFLOPS,内置多精度张量单元与Transformer专属加速模块,原生支持FP32/FP16/BF16/FP8/FP4多种精度运算,针对大模型核心Attention算子完成深度优化,能够适配市面主流开源大模型。

近日,东方算芯DF1000新品发布会顺利举办,现场发布了自研软件定义3D近存AI智算芯片,展示出东方算芯走出区别于海外通用GPU的纯自研路线。活动汇聚行业主管单位、高校科研团队与产业链上下游代表,现场达成多项产业合作意向,业界各方共同见证了这款国产底层算力芯片迈向商业化落地。

现阶段人工智能产业高速发展,自主可控的底层算力,已是国内数字基建亟待补齐的核心短板。当前主流算力方案大多依托海外GPU开展二次开发,行业瓶颈十分突出:高端芯片制造供给存在不确定性,CUDA封闭生态更形成长期技术锁定,国内产业难以掌握发展主动权。针对这一行业困境,上海东方算芯摒弃简单的兼容改造路线,坚持底层全栈自研,整套软硬件体系已经完成多轮商业化落地验证。

二十年磨一剑:自研核心技术体系

东方算芯2024年5月落户上海浦东,聚焦软件定义可重构、3D近存计算两大核心方向,主营国产AI算力芯片研发与全栈系统解决方案。核心技术源自清华魏少军团队二十年科研积累,经过多轮工程迭代验证,搭建起拥有完整自主知识产权的技术体系。依托国家级专项支持与头部产业资本加持,公司搭建起多点协同研发网络,分支机构覆盖北京、西安、南京、苏州、成都,深圳、华中研发站点也在规划落地。

2006年起,团队正式深耕可重构计算领域,先后承接核高基、863、国家重点研发计划等国家级项目;2014至2023年,陆续完成可重构处理器、AI芯片、3D混合键合近存计算芯片全链条原型开发。相关成果斩获国家技术发明二等奖、中国专利金奖,累计拥有百余项国内外专利,发表300余篇高水平学术论文。2024年,东方算芯成立,这套经过长期验证的技术正式启动产业化。本次DF1000新品发布,叠加后续WAIC线下实物展出,成为技术走向商用市场的关键一步。

公司构建“软件定义架构+3D混合键合”双底层技术体系,摆脱海外GPU技术路径依赖,依托国内成熟工艺打造芯片、板卡、服务器、集群全链路国产化方案,为行业提供一条差异化算力建设路径。

(一)软件定义可重构计算架构

传统GPU、ASIC硬件结构固化,很难跟上AI算法快速迭代节奏,普遍出现硬件利用率偏低、算法迁移改造成本高昂等问题。东方算芯自研可重构架构,以TensorTile为基础单元搭建异步数据流框架,硬件资源、数据通路能够跟随任务动态调整,通过空间并行结合时分复用模式提升算力利用效率,降低产品对于先进制造制程的硬性要求。

DF1000采用国内成熟工艺制造,BF16峰值算力520 TFLOPS,内置多精度张量单元与Transformer专属加速模块,原生支持FP32/FP16/BF16/FP8/FP4多种精度运算,针对大模型核心Attention算子完成深度优化,能够适配市面主流开源大模型。软件层面自研指令集、编译器与完整算子库,形成独立于CUDA的国产开发体系。当前算子能力已经覆盖模型训练、常规推理、分布式分离推理全场景,团队仍在持续推进各类第三方AI框架适配工作。

(二)3D堆叠混合键合近存计算技术

传统冯·诺依曼架构与生俱来存在显著的“存储墙”难题,大量算力、功耗与时间损耗消耗在数据来回传输过程中,持续制约算力产品能效上限。东方算芯采用3D混合键合工艺,实现逻辑计算层与DRAM存储层垂直无凸点互连,互连间距可达到亚微米级水平;同制程条件下,带宽密度相比行业主流2.5D HBM方案具备优势。

芯片内部数据传输链路大幅缩短,片上访存带宽可达6.4TB/s,单卡Scale-up互联带宽900GB/s,足以支撑大规模多卡并行训练任务。这套方案无需依赖进口HBM存储芯片,依托国内14nm成熟产线即可实现高端算力硬件量产,有效降低对海外高端存储器件的依赖,对冲外部供应链带来的风险。

(三)原生分布式多卡互联执行架构

超大参数模型训练、大型智算集群建设,对多卡通信时延、系统运行稳定性有着严苛要求。东方算芯打造芯片、服务器、软件三层分布式协同体系,芯片内置自研通信处理器,服务器配套原生超节点硬件,搭配专属分布式编程环境。依托TY64设备能够实现64卡无阻塞全互联,显著降低多卡同步通信损耗,满足超参数模型并行训练需求。硬件支持动态调压调频,可根据推理、训练不同负载自动切换运行工况,既能适配高密度智算中心,也可以满足轻量化算力站点部署需求。

全栈标准化产品矩阵,助力国产替代进程加速

依托三大底层自研技术,东方算芯形成覆盖多层级的完整产品线。本次新品发布会完整对外披露全系硬件,相关设备也在收官的WAIC现场对外实物展出,方案覆盖单机研发调试直至万卡级大型集群建设全场景:

1. DF1000芯片、巅峯DF1000 OAM2.0加速卡:遵循OAM2.0标准,单卡BF16算力520 TFLOPS,最高6.4TB/s显存带宽,提供风冷、液冷两种部署形态,适配单机推理、中小参数模型微调;

2. 擎元QY100服务器:QY100-P风冷款适配常规通用机房,QY100X-S液冷款可释放极限算力,整机一体化出厂交付,省去客户大量二次硬件调试工作;

3. 拓域TY64液冷超节点:单机最高支持8卡部署,可搭建64卡Scale-up互联域,面向大模型预训练、强化学习等高负载场景;

4. 慧算集群系列:包含HS64标准超节点、128卡互联集群、HS512大型算力集群,支持大规模横向弹性扩容,配套自研集群运维平台,适配城市智算中心、国家级科研仿真项目建设。

配套自研工具链涵盖指令系统、编译器、算子库、分布式框架与运维平台,真正实现从底层芯片到上层应用全链路自主可控。

底层自研三大差异化竞争优势

现阶段国内不少国产化算力产品基于海外GPU架构改造而来,普遍面临生态绑定、高端工艺依赖、软硬件体系割裂三大短板。东方算芯坚持全栈自研,由此形成独特竞争优势:

第一,软硬件底层完全自主。芯片架构、指令集、编译工具全部原创,搭建独立的国产软件生态,持续拓展主流AI框架兼容能力;

第二,弱化高端供应链约束。依托可重构+3D近存双重架构创新,依靠国内成熟产线即可实现高端算力输出,有效降低对海外高端存储器件的依赖;

第三,一站式整机交付。和行业内芯片、服务器、软件分厂商拼凑集成的模式不同,东方算芯统一完成全链路产品研发与联合调优,大幅缩短客户项目适配周期。

四大落地应用赛道全覆盖

全系产品聚焦AI训练与推理业务,信创适配工作成熟,重点覆盖四大主流市场:

1. 通用大模型领域:支撑各类开源模型单机、分布式训练与推理,打造国产训推算力底座;

2. AI for Science科研:支撑气象模拟、新材料研发、生物医药仿真等高精度科研计算;

3. 政企信创场景:服务政务平台、金融风控集群、能源调度、央企数据中心国产化改造;

4. 工业智慧城市:落地视觉质检、设备故障预测、数字孪生、城市智能分析等数字化业务。

全矩阵产品梯度清晰,DF1000满足单机轻量化算力需求,TY64、HS512面向超大规模高并发算力场景,完整覆盖从实验室研发到商用大型集群全层级需求。

结语

DF1000新品正式发布、同步登陆WAIC 2026对外集中展示,这是东方算芯推进自研算力产业化落地的重要里程碑。长期以来,国内高端算力产业发展路径相对单一,持续受到海外底层架构、封闭生态与供应链波动制约。东方算芯以可重构、3D近存计算为核心,走出一条区别于传统路线的国产算力创新道路。

全栈一体化方案能够降低各行各业国产化改造投入,补齐国内人工智能基础设施短板,同时也为产学研科研成果商业化转化打造可供参考的样本。未来东方算芯将持续迭代底层技术、完善产品生态,为国产算力基础设施自主可控持续赋能。