破局算力桎梏、架构换道超车:东方算芯DF1000重塑国产3D AI算力新范式

来源:爱集微 #东方算芯# #DF1000# #AI算力芯片#
2609

随着全球人工智能产业高速迭代,大模型、智算中心、千行百业智能化转型催生海量算力需求,全球算力军备竞赛持续升温。同时,海外先进制程、高端HBM显存等核心资源持续收紧管制,传统依靠制程迭代、复刻海外GPU架构的国产芯片发展路径陷入瓶颈。

一面是算力需求爆炸,一面是先进工艺供给受限,行业亟需颠覆性技术路线破局。

依托三维堆叠、架构创新突破物理极限的3D芯片,成为国产高端算力芯片换道超车、实现自主可控的核心赛道。深耕可重构计算领域二十载的东方算芯,厚积薄发、蓄势突围,正式推出全球首颗软件定义近存计算3D芯片DF1000,并同步落地全栈大规模智算系统方案。

这一成果既是团队二十年技术沉淀的集中兑现,也是国产算力芯片跳出同质化内卷、摆脱海外技术桎梏的关键突破,为中国高端AI算力产业自主化发展筑牢全新底座。

算力竞赛如火如荼,3D芯片成国产突围核心赛道

在AI大模型从技术研发走向规模化落地态势下,全球算力需求呈现指数级爆发态势,同时算力军备竞赛日趋白热化,并且成为数字时代的核心生产力与国家战略竞争力的核心支撑。

但行业高速发展背后,痛点与桎梏愈发凸显。传统二维芯片依赖制程微缩提升性能的路径逐渐触顶,制程迭代成本飙升、难度剧增。更关键的是,海外对先进制程工艺、高端存储芯片、核心IP架构的封锁持续加码,国内多数AI芯片企业长期跟随海外GPU技术路线,陷入“被动追赶、专利受限、工艺卡脖子”的困境,国产高端算力芯片规模化替代进程受阻。

行业关键变局下,3D堆叠芯片站上产业风口,成为破解行业痛点、实现国产突围的核心赛道。区别于传统平面芯片,3D芯片通过垂直堆叠架构打破物理局限,大幅提升算力密度与数据传输效率,同时弱化对先进制程的依赖,提供“以架构创新补工艺差距”的全新路径。

时序更新,算力逐浪。东方算芯的诞生与崛起,精准契合了国产算力自主化的时代大势,其技术积淀与产业布局并非一蹴而就,而是历经二十年深耕攻坚的必然结果。

早在2006年,清华大学微电子所魏少军团队便率先布局可重构计算领域,成为国内首个系统性研究动态可重构计算的学术团队,开启了国产软件定义芯片的底层技术探索。2006至2015年,团队深耕基础研究,从零搭建可重构计算技术体系,攻克动态重构速度、计算阵列效率、软硬件协同编译等核心难题,斩获教育部技术发明一等奖、国家技术发明奖二等奖、中国专利金奖等重磅荣誉,技术指标一度领先美国DARPA同类规划5倍以上。

2016至2023年,团队开启技术产业化验证,先以端侧AI场景落地打磨技术,孵化清微智能实现端侧可重构芯片规模化量产,同时攻坚云端高端算力场景,研发全球首款云端数字存算一体可重构芯片ReDCIM,这些研究进展再登顶ISSCC、IEEEJSSC等国际顶会顶刊。

秉持“步步扎实、稳步成长”的初心,2024年5月20日,东方算芯在上海张江正式落地,承接清华二十年技术积累,全力攻坚国产自主可控高端AI算力芯片,开启技术产业化的全新征程。东方算芯笃定:在高端算力芯片领域,中国必须走出一条属于自己的路。

全栈算力方案落地,近存计算定义高端算力新标杆

历经两年潜心攻坚,东方算芯正式推出里程碑式产品——全球首颗软件定义近存计算3D AI芯片DF1000,同时同步发布超节点拓域TY64、擎元QY100服务器、慧算HS512大规模集群系统,形成“芯片-板卡-服务器-超节点-智算集群”的全栈国产化算力解决方案,覆盖大模型训练、分布式推理、高端智算中心等全场景需求,开创国产高端算力全链条供给新路径。

其中,面对大模型训练与推理对算力基础设施的迫切需求,DF1000作为一款基于全国产供应链打造的软件定义近存计算3D AI芯片,通过架构层面的多项颠覆性创新,实现了对标国际先进制程的性能表现,为人工智能产业提供了高能效、高可靠的国产算力底座。

第一,架构革新,突破工艺限制。不同于依赖先进制程堆算力的发展模式,DF1000依托独创的软件定义可重构架构,通过空间并行与硬件时分复用技术,最大化挖掘硬件资源潜力,大幅降低对极致先进制程的依赖。在成熟制程工艺节点上,DF1000成功实现了高达520TFLOPS@BF16的卓越算力,证明了架构创新在弥补工艺差距上的巨大潜力。

第二,近存计算,打破存储墙壁垒。针对传统AI芯片面临的“存储墙”难题,DF1000采用3D混合键合技术,通过将逻辑层与DRAM存储层垂直堆叠大幅扩展显存容量。其高密度IO设计带来了6.4TB/s的惊人访存带宽及900GB/s的Scale-up互联带宽,性能数倍于传统HBM方案,彻底突破了HBM的密度与带宽限制,同时完全规避了HBM存储器的供应风险。

第三,范式特性,定义国产算力标杆。DF1000兼具高性能、高通用性、高适配性与高能效等核心优势,配套东方算芯自研编程框架与软件生态,同时芯片遵循OAM2.0行业规范,标准化接口可无缝适配国内主流AI服务器平台,支持多种训推模式、适配主流大模型,兼顾通用算力与场景化算力需求,成为国产芯片通过系统级创新跨越物理制程鸿沟的全新标杆。

进一步来看,基于全国产化供应链体系,东方算芯研发打造了高性能、高能效、高灵活性的大算力芯片产品,并搭建起自主可控的生态系统,其中产品方案包括软件定义超高性能近存计算芯片、基础软件与应用软件、高性能服务器和大规模集群系统解决方案,将广泛应用于服务器厂商和产业公司,面向互联网、人工智能、金融和超高性能计算等领域复杂应用场景,满足国民经济和产业发展对算力提出的迫切需求,支撑中国数字化、智能化,赋能产业升级。

原创技术路线破局,锻造自主可控算力核心底座

在竞争空前激烈的环境下,东方算芯坚持走原创差异化技术道路,打造“软件定义芯片+3D堆叠近存计算”原创技术路线,搭配原生分布式执行模型,构建起全球独有的全栈自主算力技术体系,彻底摆脱海外技术框架束缚,实现从底层架构到产品落地的全方位自主可控。

首先,软件定义计算架构是东方算芯技术体系的核心根基。团队深耕二十年打磨出从硬件到软件的全栈可重构计算体系,搭建动态重构多精度融合计算阵列,可根据不同AI模型的运算特性,自动优化数据通路与算力分配,适配多精度张量运算需求。

在软件定义层面,东方算芯同时创新构建以TensorTile为核心的调度单元,打造全异步、无阻塞的数据流执行引擎,实现计算与数据搬运深度重叠,彻底摒弃传统缓存机制的资源损耗,兼顾算力性能与场景灵活性,将硬件资源利用率拉升至行业顶尖水平。

其次,3D堆叠近存计算技术是产品性能突破的关键支撑。东方算芯差异化采用数字存算一体方案,区别于行业主流模拟存算技术精度不足、仅能适配简单推理场景的短板,可精准支撑FP16、FP32高精度浮点计算,适配大模型训练与推理场景。

同时,东方算芯采用业界领先的Hybrid Bonding(混合键合)封装技术,实现逻辑层与DRAM层的无凸点垂直互连;相比传统方案,Hybrid Bonding将互连间距从数十微米压缩至亚微米级别,带来数量级提升的互连密度与带宽密度。

另外,原生分布式执行模型则为规模化算力落地提供系统保障。针对云端大模型规模化部署需求,东方算芯从芯片、服务器、软件三层搭建原生分布式架构,自研芯片级通信处理器、服务器级超节点架构与软件级分布式编程模型,实现多芯片高效协同、低延迟互联。

在性能硬实力方面,东方算芯“软件定义+3D堆叠近存计算”核心技术路线具备高算力、大带宽双核心优势,即3D架构缩短数据传输距离,大幅提升芯片带宽,解决AI大模型训练、推理等的带宽瓶颈痛点,算力输出效率领先传统架构。同时,软件定义架构支持算力资源动态调度,可灵活适配大模型、智算中心、边缘AI等多元业务场景,算力利用率更高,适配性优势明显。

总体上,东方算芯整套技术路线依托全国产供应链体系,从芯片设计、晶圆制造到封装测试全流程国产化落地,凭借原创软件定义芯片及近存计算技术等效实现先进制程产品性能,不依赖海外先进制造工艺与核心技术,打造全国产自主可控的供应链体系,真正实现了高端算力芯片的技术、工艺、供应链自主,为国产算力安全可控筑牢核心屏障。

顶尖团队资本加持,开创国产算力产业化新征程

东方算芯一系列硬核技术、产品方案的落地,离不开顶尖团队的深耕赋能和持续攻坚。

自成立之初,东方算芯便锚定高端算力赛道,由国内可重构计算领域奠基人、清华大学长聘教授魏少军亲自出任董事长兼CEO。作为国家集成电路产业核心专家,魏少军深耕行业三十余年,全程参与中国集成电路产业发展关键进程,兼具顶尖学术研发能力与产业落地经验,为公司技术路线规划、产品迭代、生态布局提供核心引领。

依托清华科研底蕴与产业号召力,东方算芯快速组建超500人的专业团队,核心研发人员多来自清华、上交等顶尖高校,汇聚英伟达、AMD、海思等行业大厂资深工程师,兼具前沿理论研发能力与工业级量产经验。同时公司持续加码专利布局,两年内密集申请数十项核心发明专利,覆盖计算架构、集群通信、功耗调控、存算接口等全链条核心领域,构建起坚实的技术壁垒。

顶尖的技术团队与原创技术路线,获得了资本市场的高度认可,形成“国资体系+头部产业VC+互联网巨头”的顶级资本矩阵。成立至今,东方算芯已完成多轮密集融资,先后获得张江高科、上海集成电路产业基金、上海国投先导等省市级国资,以及国家人工智能产业基金、国家大基金体系等国家级资本加持,彰显了国家层面对其技术路线与产业价值的战略认可。

具体来看,2024年7月,力合资本、武岳峰、张江高科、上海集成电路产业投资基金等参与了天使轮融资;2025年年中,国家人工智能产业基金、上海国投先导、锦秋基金参与了A轮融资;2026年2月,云峰基金、金浦创新、招银国际、成都高新、上海临科等参与了A+轮融资。

与此同时,美团、小米、滴滴等互联网巨头产业基金纷纷入局,既为公司研发落地提供充足资金支撑,也为产品场景落地、生态共建提供广阔产业资源。多级国资背书、顶级VC站台、终端大厂锁单,三方合力把一家成立两年的公司推上百亿估值。截至2026年4月A+轮融资完成,东方算芯投后估值达122.75亿元,成功跻身算力独角兽行列。

资本市场的持续看好,核心源于对东方算芯行业顶尖的人才团队,3D近存计算差异化技术路线,以及全国产供应链长期产业价值的深度认可。而在多重合力加持下,东方算芯已完成技术积累、团队搭建、产品落地、资本赋能的全方位布局,未来将持续深耕架构创新,加速产品迭代与规模化量产,同时联动国内产业链伙伴,稳步构建自主可控、开放共享的国产算力生态,进而推动国产高端算力产业化发展迈入全新篇章。

结语

在人工智能时代,算力既是智能化时代的生产力,也是国家战略竞争力的核心底座。而在高端算力芯片领域要走出“东方范式”的创新路径,不能是在海外设定好的框架和掣肘里被动追赶,而应该是架构自主、技术原创、生态自立、供应链安全可控的新路。

在国产算力自主替代的关键节点,东方算芯DF1000芯片及全栈智算系统的正式发布,具有厚积薄发的里程碑式产业意义,即跳出国内芯片行业复刻海外架构、内卷制程的传统路径,走出了一条“架构原创、技术自主、供应链可控”的国产算力换道超车之路,为国产高端AI算力芯片发展提供了全新范式,扛起了国产算力自主可控的时代使命。

从技术原型到产品落地,从单点突破到全栈布局,东方算芯已完成关键跨越,但产业化与生态建设仍是一场长期长跑,规模化量产稳定性、大规模集群适配性、软件生态成熟度仍需持续打磨。未来,随着技术持续迭代、产品不断落地和生态逐步完善,东方算芯势必将不断取得重要突破,持续赋能国产算力产业高质量发展,为中国AI产业自主创新注入强劲动力。

责编: 爱集微
来源:爱集微 #东方算芯# #DF1000# #AI算力芯片#
THE END

*此内容为集微网原创,著作权归集微网所有,爱集微,爱原创

关闭
加载

PDF 加载中...