生產先進模型的「AI工廠」，有哪五大核心要素？｜WAIC 2025

從GPT系列、Gemini到DeepSeek、QWen的快速更新，模型訓練迭代時間已縮短至不足3個月，在當今生成式人工智能高速發(fā)展的浪潮中，AI模型的規(guī)模和復雜度不斷攀升，迭代速度也在縮短，如何高效、穩(wěn)定地生產先進AI模型，成為了科技競爭的核心焦點。

大模型訓練對算力、效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性的高要求，催生了全新的基礎設施理念——“AI工廠”。

摩爾線程創(chuàng)始人兼CEO張建中在世界人工智能大會（WAIC 2025）開幕前夕的技術分享會中表示，為應對生成式AI爆發(fā)式增長下的大模型訓練效率瓶頸，摩爾線程將通過系統(tǒng)級工程創(chuàng)新，構建新一代AI訓練基礎設施，致力于為AGI時代打造生產先進模型的“超級工廠”。

生產先進模型的超級工廠，不僅代表了AI算力架構的創(chuàng)新，更象征著從芯片設計到大規(guī)模集群協(xié)同的系統(tǒng)級工程升級。 

什么樣的基礎設施能夠稱之為AI工廠？

可以類比傳統(tǒng)的工廠。首先，它必須擁有強大且通用的計算引擎，能夠支撐從訓練、推理到實際部署的全流程AI生產。其次，AI工廠不是冷冰冰的算力堆疊，更是一套系統(tǒng)性的工程創(chuàng)新集合，包括硬件架構優(yōu)化、軟件系統(tǒng)協(xié)同、高效能集群建設和持續(xù)穩(wěn)定的運行保障。

這些要素共同轉化為更高的AI生產效率和更低的應用門檻，從而推動通用人工智能的產業(yè)化進程。

摩爾線程提出的“AI工廠”，如同芯片晶圓廠的制程升級，是一個系統(tǒng)性、全方位的變革，需要實現(xiàn)從底層芯片架構創(chuàng)新、到集群整體架構的優(yōu)化，再到軟件算法調優(yōu)和資源調度系統(tǒng)的全面升級。通過全方位的基礎設施變革，推動AI訓練從千卡級向萬卡級乃至十萬卡級規(guī)模演進，以系統(tǒng)級工程實現(xiàn)生產力和創(chuàng)新效率的飛躍。

張建中指出，“AI工廠”的智能“產能”，由五大核心要素共同決定，其效率公式可概括為：AI工廠生產效率 = 加速計算通用性 × 單芯片有效算力 × 單節(jié)點效率 × 集群效率 × 集群穩(wěn)定性。

提升AI生產效率的五大核心要素

加速計算通用性、單芯片有效算力、單節(jié)點效率、集群效率、集群穩(wěn)定性這五大核心要素，恰好是系統(tǒng)由小到大，從硬件到軟件再到系統(tǒng)的關鍵。

1. 加速計算通用性

摩爾線程的構建AI工廠是以自研的全功能GPU通用算力為基石，具備全功能GPU具備“功能完備”與“精度完整”特性，在國內芯片公司中獨具優(yōu)勢。

摩爾線程基于自研MUSA架構的全功能GPU，單芯片即可集成AI計算加速（訓推一體）、圖形渲染（2D+3D）、物理仿真和科學計算、超高清視頻編解碼能力，充分適配AI訓推、具身智能、AIGC等多樣化應用場景。

而全功能GPU支持從FP64至INT8的完整精度譜系，原生支持FP8大模型訓練及推理，并通過FP8混合精度技術，在主流前沿大模型訓練中實現(xiàn)20%~30%的性能躍升，為國產GPU的算力效率樹立行業(yè)標桿。

這種通用性不僅極大提升了硬件資源利用率，降低了系統(tǒng)冗余和開發(fā)成本，更為未來世界模型和新興AI形態(tài)的動態(tài)演進提供了堅實底座。

2. 單芯片有效算力

高效芯片并非只談峰值算力，更考驗實際應用場景下的“有效算力”，摩爾線程通過三大突破——計算、內存、通信，顯著提升單GPU運算效率。

運算效率依賴于架構，摩爾線程創(chuàng)新的全功能、多引擎、可配置、可伸縮GPU架構，通過硬件資源池化及動態(tài)資源調度技術，構建了全局共享的計算、內存與通信資源池，允許根據(jù)目標市場快速裁剪出優(yōu)化的芯片配置，大幅降低了新品芯片的開發(fā)成本，在保障通用性的同時顯著提升了資源利用率。

在計算層面，AI加速系統(tǒng)（TCE/TME）全面支持INT8/FP8/FP16/BF16/TF32等多種混合精度計算。其中FP8技術通過快速格式轉換、動態(tài)范圍智能適配、高精度累加器等創(chuàng)新設計，在保證計算精度的同時，將Transformer計算性能提升約30%。

內存優(yōu)化方面，通過多精度近存規(guī)約引擎、低延遲Scale-Up、通算并行資源隔離等技術，內存系統(tǒng)實現(xiàn)了50%的帶寬節(jié)省和60%的延遲降低，有效提升數(shù)據(jù)傳輸能力。

通信效率的優(yōu)化，是通過獨創(chuàng)的ACE異步通信引擎減少了15%的計算資源損耗。另外，MTLink2.0互連技術提供了高出國內行業(yè)平均水平60%的帶寬，為大規(guī)模集群部署奠定了堅實基礎。

3. 單節(jié)點效率

單芯片的有效算力高還不夠，節(jié)點層面的執(zhí)行效率，更是AI工廠整體效能的基礎。

摩爾線程是通過MUSA全棧系統(tǒng)軟件實現(xiàn)關鍵技術突破，其中的核心包括了五個方面：

首先是任務調度優(yōu)化，核函數(shù)啟動（Kernel Launch）時間縮短50%。其次是極致性能算子庫，GEMM算子算力利用率達98%，F(xiàn)lash Attention算子算力利用率突破95%。然后是通信效能提升，MCCL通信庫實現(xiàn)RDMA網(wǎng)絡97%帶寬利用率；基于異步通信引擎優(yōu)化計算通信并行，集群性能提升10%。還有低精度計算效率革新，F(xiàn)P8優(yōu)化與行業(yè)首創(chuàng)細粒度重計算技術，顯著降低訓練開銷。以及開發(fā)生態(tài)完善，基于Triton-MUSA編譯器 + MUSA Graph實現(xiàn)DeepSeek-R1推理加速1.5倍，全面兼容Triton等主流框架。

強大的單節(jié)點處理能力，不僅能夠縮短大模型單機訓練時間，更能在AI推理和實際業(yè)務部署中實現(xiàn)更低延時和更高吞吐，顯著提升每臺設備的投資回報率。這也為邊緣計算、私有部署等行業(yè)AI場景提供了強力支持。

4. 集群效率

AI工廠是成千上萬甚至十萬塊GPU高效協(xié)同的大規(guī)模集群。摩爾線程自研KUAE計算集群通過5D大規(guī)模分布式并行計算技術，實現(xiàn)上千節(jié)點的高效協(xié)作，推動AI基礎設施從單點優(yōu)化邁向系統(tǒng)工程級突破。

其中，創(chuàng)新5D并行訓練通過整合數(shù)據(jù)、模型、張量、流水線和專家并行技術，全面支持Transformer等主流架構，顯著提升大規(guī)模集群訓練效率。

性能仿真與優(yōu)化，通過自研Simumax工具面向超大規(guī)模集群自動搜索最優(yōu)并行策略，精準模擬FP8混合精度訓練與算子融合，為DeepSeek等模型縮短訓練周期提供科學依據(jù)。

還有秒級備份恢復，針對大模型穩(wěn)定性難題，創(chuàng)新CheckPoint加速方案利用RDMA技術，將百GB級備份恢復時間從數(shù)分鐘壓縮至1秒，提升GPU有效算力利用率。

根據(jù)摩爾線程給出的數(shù)據(jù)，基于平湖架構KUAE2智算集群，無論千卡集群或更大規(guī)模，在每個應用場景都能做到比國外主流產品更高的性能和效率，達到行業(yè)領先水平。

5. 集群穩(wěn)定性

即便集群的效率再高，對于任何大規(guī)模訓練任務，可持續(xù)產出的穩(wěn)定性才是真正的護城河。

為此，摩爾線程創(chuàng)新推出零中斷容錯技術，故障發(fā)生時僅隔離受影響節(jié)點組，其余節(jié)點繼續(xù)訓練，備機無縫接入，全程無中斷。這一方案使KUAE集群有效訓練時間占比超99%，大幅降低恢復開銷。

同時，KUAE集群通過多維度訓練洞察體系實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測與智能診斷，異常處理效率提升50%，讓用戶看得見和管理得到每一個訓練集群的每一片GPU。再結合集群巡檢與起飛檢查，訓練成功率提高10%，為大規(guī)模AI訓練提供穩(wěn)定保障。

張建中說，“摩爾線程的AI工廠從五個點分別去做很多的工作提升能力，我們高效率的工廠等于全功能的GPU X MUSA統(tǒng)一系統(tǒng)架構X全棧軟件棧X高效的KUAE集群X零中斷。只有這樣的組合，才能確保每一個環(huán)節(jié)都做到最好，100% X 100% X 100%才能確保100%的成功率。”

AI工廠將加速哪些行業(yè)的發(fā)展？

完善的“AI工廠”不僅需要高效訓練大模型，還需具備推理驗證能力。

摩爾線程基于自研MUSA技術棧，構建覆蓋LLM、視覺、生成類模型的全流程推理解決方案，實現(xiàn)“訓練-驗證-部署”的無縫銜接。其MT Transformer自研推理引擎、TensorX自研推理引擎和vLLM-MUSA推理框架，為模型驗證和部署提供極致性能支持。

摩爾線程的數(shù)據(jù)顯示，其旗艦產品MTT S5000滿血跑DeepSeek R1模型推理，速度達到100 tokens/s，達到行業(yè)領先水平。

這就意味著，AI工廠驅動的不僅是AI產業(yè)自身的技術躍升，更是各行各業(yè)智能化升級的關鍵引擎，摩爾線程以“KUAE+MUSA”為智算業(yè)務核心，將加速眾多行業(yè)的發(fā)展。

比如AIGC與內容創(chuàng)作：通過超大規(guī)模模型訓練，實現(xiàn)更高質量的文本生成、圖像、音頻和視頻內容創(chuàng)作，催生數(shù)字媒體、廣告動漫等新業(yè)態(tài)爆發(fā)。

科學計算與工程仿真：AI工廠全功能GPU在物理仿真、藥物研發(fā)、材料設計中高效支持科學建模與大數(shù)據(jù)分析，推動科研創(chuàng)新周期大幅縮短。

工業(yè)智能體與智能制造：AI工廠支持工業(yè)領域的大模型訓練和實時推理，提升自動化工廠、機器人、工業(yè)檢測等核心環(huán)節(jié)的智能化水平，實現(xiàn)生產降本增效、精益管理。

醫(yī)療影像分析：高效算力賦能醫(yī)學圖像分析、病理識別和疾病診斷，助力醫(yī)療智能化升級與普惠健康。

智慧交通與智能駕駛：通過海量傳感器數(shù)據(jù)的實時處理與模型訓練，為自動駕駛、高速公路管理、城市交通優(yōu)化提供堅實算力基礎。

具身智能與智能體：全能GPU支持具身智能AI體在虛擬與物理環(huán)境間、高效進行感知、思考與運動控制，推動智能機器人、虛擬人等前沿發(fā)展。

摩爾線程在2025世界人工智能大會（WAIC）的站臺上也展示了在上述場景中的應用。

可以看到，摩爾線程“AI工廠”力圖打破算力桎梏，為千行百業(yè)的數(shù)智化轉型提供底座。從圖形渲染到AI算力引擎，從全功能GPU到系統(tǒng)級優(yōu)化，其五大核心技術要素構筑的不只是一個“生產先進模型的超級工廠”，更是AGI新時代產業(yè)智能升級的動力源泉。雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))

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