【会员动态】为国产算力造“桥”:深圳硬核攻坚破解AI时代“算子之困”
深圳人工智能行业协会
2026年02月06日 15:57

资深工程师花费数个月的传统模型适配工作,被一个全自动运转的计算加速智能体耗时三十分钟完成,国产AI算力生态中最为关键却隐形的“桥梁”正在被AI的力量重新定义。

某数据中心近期遭遇一项棘手的技术难题:新采购的一批国产 AI 算力设备,在运行最新发布的大模型时出现严重的适配问题,强行完成部署并运行后,发现实际运行效率不足硬件理论峰值的 10%。 这意味着超过九成的算力因算子的缺失而被“封印”,也意味着深度绑定CUDA生态的AI资产难以实现在国产芯片上,昂贵的芯片几乎沦为“算力废铁”。这不是孤例,而是当前国产AI算力生态面临的普遍困境。

几乎在同一时间,在深圳星河WORLD园区内,一家名为智子芯元的初创公司从第十七届中国深圳创新创业大赛龙岗区预选赛中脱颖而出,凭借一项名为“高性能算子自动发现与优化”的技术夺得头筹。

瓶颈:软件生态的隐形高墙

虽然国产AI芯片在峰值算力等部分理论参数上正加速追赶,但在实际大模型训练与推理中的性能表现,仍与国外顶尖产品存在代际差异。这种差距的核心瓶颈,往往不在于单纯的硬件指标,而在于硬件与软件之间那层关键的"翻译层"——算子库的深度优化与生态适配。算子是算法逻辑与底层硬件之间的“翻译官”。它将上层的计算需求转化为芯片能理解执行的指令,如同芯片内部的“交通指挥官”,决定了数据如何流动、计算和存储。

这个看似微小的环节,已成为制约国产AI发展的关键瓶颈。 英伟达凭借其CUDA生态,积累了近600万开发者和丰富完备的算子库,形成了难以逾越的生态壁垒。相比之下,国内整个生态的活跃开发者仅数千人。

“没有完善的算子生态,国产芯片就像没有适配操作系统的手机,空有纸面性能数据却无法发挥效能。”智子芯元联合创始人丁添解释。 传统算子开发是典型的智力密集+劳动密集型。一位优秀的算子工程师需要懂软件、懂硬件、懂计算加速以及运筹优化,才能处理复杂算子任务。如此复合背景的稀缺性人才,在实际作业中,却又不得不将大量时间耗费在反复调参和测试的脏活累活上。

某国产芯片厂商为了适配一个主流大模型,曾组织百人团队进行为期三个月的集中攻关;而每更新一代新的芯片,基础算子的开发周期长达两年。

“我们曾看到极具天赋的工程师,不得不把大量时间耗费在矩阵切分、反复调参等重复性劳动上。”丁添表示,这种模式不仅效率低下,更是“对顶尖人才智慧的极大浪费”。

此外,随着大模型创新以“周”为单位快速创新,芯片硬件百花齐放,硬件厂商以每年一到两款的速率加速更迭,即便有充足的人才使用传统的“人海战术”进行算子适配开发,长达数月的开发周期已无法适应产业发展需求。当算子终于调优完成时,对应的模型和硬件可能都已经过时。

破局:“AI+数学”发现“人类想不到”的算法

智子芯元提出的解决方案是“AI+数学”双轮驱动。这套系统将大模型的生成能力与运筹优化的推演能力相结合,实现了算子的自动发现与优化。

2025年华为全联接大会上,智子芯元发布的ModelBridge工具展示了这一范式的威力。将Qwen3-14B大模型在国产芯片上从零适配的时间,从传统模式下工程师需要的数天缩短至30分钟。

更关键的是,经过2小时的自动优化,推理吞吐量比社区最新的最佳方案提升40%。这意味着,原本需要资深专家团队数周完成的工作,现在可以被自动化工具在半天内完成,且效果更优。

这一突破的技术根源,来自团队对大模型与运筹优化的深刻理解,通过结合大模型代表的专家经验与运筹优化的算法驱动,智子芯元团队已经在多类关键算子上,基于自动化发现的范式实现突破。 在昇腾芯片上实现贝塞尔函数等复杂数学运算时,传统人工拟合的精度约为10^-4量级。而智子芯元的系统自动拟合出的公式,将精度提升至10^-7量级,整整提高了三个数量级。

这一成果曾被华为专家评价为“人类专家不可能设计出的算法”。在针对结构化矩阵乘法XXT的优化中,系统自动发现了一种复杂度更低且人类专家过去50年都未能突破的新算法。 在供应链领域的随机需求库存路由问题求解中,通过算法矩阵化与算子深度适配,系统在GPU/NPU上的求解速度比传统CPU方案提升了惊人的20万倍。 “算子优化的本质是一个万亿级组合空间的数学搜索问题,其复杂度远超人类大脑的穷举能力。”丁添解释道。人类的优势在于灵感和经验,而AI系统的优势在于不知疲倦的搜索和验证。

定位:生态“连接器”与市场双浪潮

智子芯元将自己定位为国产算力生态的“连接器”与“桥梁”。桥的一端是多元发展、但生态尚处早期阶段的国产算力芯片——华为昇腾、中科海光、寒武纪等,它们如同亟待打通的算力岛屿。

桥的另一端是“快速迭代且极度饥渴”的AI应用场景的海洋——从DeepSeek、Qwen等通用大模型,到自动驾驶、具身智能、生物医药等垂直领域应用。

“我们的目标,是让软件开发者不再被硬件定义。”丁添描绘了这样的愿景:未来开发者只需关注算法创新,底层适配由自动化工具完成。当这座桥足够宽、足够稳时,它将从工具进化为标准。

在他看来,市场机会清晰分为两波浪潮:第一波是国产芯片替代的百亿级市场,帮助国产芯片补齐算子短板;第二波是未来3-5年场景化计算加速的千亿级市场,赋能自动驾驶、具身智能、生物医药等前沿领域。

根基:深圳沃土培育特殊“攻坚队”

智子芯元团队构成及其发展路径,深刻反映了深圳产学研融合的独特优势与强大孵化力。丁添本人是华为2012实验室“黑盒优化”方向的前技术领军;核心成员还包括前一线大模型公司的CTO和头部芯片厂商的算子专家,研发团队近半数拥有IMO/ICPC国际数学与计算机竞赛金牌。

同时这支团队与香港中文大学(深圳)、深圳市大数据研究院保持着紧密联系。罗智泉院士不仅担任公司首席技术顾问,其运筹优化领域的学术思想也直接指导着技术路线的演进。

“我们不仅在做一家公司,更在探索数学与AI最本质的结合如何转化为产业生产力。”丁添表示。这种将顶尖学术研究与产业需求紧密结合的模式,正是深圳创新生态的典型特征。

深圳是全球硬件制造和芯片设计中心,但要从“硬件高地”升级为“智算高地”,必须补强软件生态短板。所以智子芯元所开拓的赛道,对深圳人工智能产业发展具有特殊意义。

“我们要做的,就是为这座城市的‘硬’产业,修好最关键的那条‘软’路。”丁添表示,这既包括技术路径,也包括人才培养和生态构建。

龙岗区将人工智能作为核心战略方向,提供了从研发空间到创新政策的全方位支持。智子芯元诞生于香港中文大学(深圳)的创新土壤,成长于龙岗的产业环境,成为深圳“基础研究+技术攻关+成果转化”全链条创新体系的典型案例。

深圳坂田,智子芯元新办公室灯火通明。如今,在AI算力这一新战场,像智子芯元这样的创新企业,正在通过软件和算法的突破,为国产芯片构建自主可控的算力生态。

当被问及创业以来最大的改变,丁添的回答耐人寻味:“从解决尖端问题的‘国家队队员’,变为解放底层效率的‘造桥者’。”

他身后的屏幕上,智子芯元的工具正在自动迁移和优化一个新的大模型,进度条平稳推进。这座无形的“桥梁”每延伸一段,国产AI算力生态的“天堑”就变通途一分。