全国首个AI4E千卡集群国赛首秀，国产算力从“能用”迈向“好用”

当前，AI正加速与工程科研、工业实体经济深度融合，大模型推理、科学智能（AI4S）、工程智能（AI4E）成为产业演进的核心方向。智能计算不再只是单纯的算力比拼，软硬件生态成熟度、复合型工程人才供给、安全可控能力，共同决定国产AI产业能否真正落地生根。

与此同时，行业对人才的需求，已经从单纯的算法应用能力升级为兼具底层系统调优、软硬协同、真实场景落地的综合工程能力。在此背景下，国家级学科竞赛成为衔接高校人才培养与产业真实需求的关键纽带。

8月15日，第七届全国大学生计算机系统能力大赛智能计算创新设计赛（先导杯）决赛颁奖典礼于同济大学四平路校区落下帷幕。

作为中国高等教育学会认证赛事，先导杯是该大赛体系内唯一聚焦智能计算赛道的专业赛事，随着赛事持续举办，先导杯的参赛规模、选手投入和赛事资源也在不断提升。本届赛事历时近三个月，吸引全国160所高校、500余支队伍、超1900名学子参赛，其中知名高校64所。与此同时，赛题进一步向大模型推理、科学智能等产业前沿靠拢，并引入国产千卡智算集群、国家超算互联网等算力资源，为学生提供从训练、调优到决赛评测的实践环境。

据介绍，该赛事设置基于国产加速卡的千问大模型推理服务优化、基于国产科学智算生态的气象大模型推理部署优化两大产业导向赛题，采用责任专家、高校教师、企业技术团队“1+1+1”联合出题模式，把产业真实痛点转化为竞赛考核目标。经专家评审、实机测试与现场答辩，两大赛题各评出一等奖2项、二等奖5项、三等奖16项，并颁发优秀指导教师奖。

依托刚刚落成的全国首个AI4E千卡工科智算集群，赛事完成该集群的国赛实战首秀，为参赛队伍提供贴近科研与产业环境的全周期国产算力支撑，打通“国产芯片—算力基座—国赛—创新人才培养”的完整产教融合通路。

本届先导杯海光信息作为核心算力支撑方，以海光DCU为集群算力底座，为初赛、校赛、决赛全赛程提供硬件、软件栈与技术配套保障，见证青年开发者在国产算力平台完成大模型轻量化、推理加速、科学智能部署等一系列工程实践。

海光信息副总裁应志伟

在本次颁奖典礼期间，海光信息副总裁应志伟接受了半导体行业观察等多家媒体采访，围绕赛事实践、国产算力生态建设、技术安全、行业未来演进等话题分享观点，剖析国产算力从“能用”走向“好用”过程中的机遇与挑战。

为什么国家级智能计算赛事，要坚持基于国产算力平台开展实训与考核，而不是沿用海外平台完成基础训练，这是行业普遍关注的问题。

“不可否认，传统计算机产业生态大量源自海外。”海光信息副总裁应志伟谈到，海光CPU兼容x86生态，海光DCU对CUDA生态做兼容与扩展，原有基于海外平台开发的算法、编程逻辑可以便捷迁移至国产平台，生态兼容是非常重要的抓手。但兼容不等于简单复刻海外生态，海光CPU、DCU均针对国内行业场景做大量定制优化，融入本土算法需求，在借鉴成熟生态基础上，逐步构建适配国内企业与国家发展需求的技术体系。

在他看来，经过多年技术迭代，国产算力已经达到不输海外同类产品的技术水平，已经具备条件面向高校青年开展生态培育。让学生尽早接触、上手国产算力硬件，建立对国产技术体系的认知，对于筑牢国产算力底座、保障供应链安全，具备十分重要的现实意义。

纵观全球芯片产业发展史，成熟的芯片厂商无一例外高度重视高校青年群体的生态建设，通过课程、赛事、开放平台，让新一代开发者熟悉自家技术体系，而开发者在使用过程中产生的反馈，又反向推动产品迭代，形成用户与研发端双向反馈、协同打磨的正向循环，共同完善产品与产业生态。

先导杯正是这一思路的落地实践。

但一场持续近三个月的竞赛，要让学生真正完成从“接触平台”到“解决问题”的跨越，靠的不只是算力资源。在赛程中，学校、指导教师、赛事专家和企业技术团队共同构成了贯穿学生参赛全过程的支持体系。面对陌生的软硬件环境和不断出现的技术卡点，指导老师帮助学生梳理问题、寻找优化方向，赛事则通过算力资源、技术培训和平台支持，为学生开展反复调试和工程实践创造条件。

同济大学指导教师龚晓亮认为，这类竞赛与传统竞赛或课堂考核的一个重要区别，就是目的不只是完成考核，而是要真正把技术“用起来”。比赛采用最新模型、软硬件平台，并基于真实产业需求和实际评价标准带动学生探索，这种方式“对于人才的定向培养会更有利”。学生在过程中进行大量自主探索，未来进入企业或者科研领域时，也更有能力面对和解决真实问题。

谈及开发者体验，市场往往最先关注芯片纸面算力峰值指标，但真正决定落地效果的往往是软件生态。本届先导杯上，海光DCU依托DTK全套工具链与编译器，对齐主流CUDA开发能力，参赛选手原有代码可以近乎无缝迁移，有效降低学生的开发门槛，赛事中学生的实际使用反馈，也印证了国产平台工具链日趋成熟，过去国产平台编程语言、工具链不匹配的痛点得到明显改善。

应志伟表示：“后续海光会持续加大软件生态投入，不止追求芯片算力指标的追赶，更要全力打磨软件生态体验。国产智能计算生态不能由一家企业单独完成，需要芯片、整机、系统软件、模型、应用、高校和科研机构长期协同。”未来海光将持续打磨面向工程教育与科研场景的专属算力方案，完善开放计算生态，让更多青年人才在国产计算平台上解决真问题、锤炼真能力。

随着大模型大规模进入政务、金融、能源、气象科研等国计民生关键行业，AI平台同时对高性能、安全可控提出双重硬性要求。大模型强大能力背后，同样带来潜在安全风险，如何在保障推理性能的同时，守住安全防线，是产业必须攻克的课题。

应志伟介绍，海光在CPU与DCU产品层面完成了完整的安全能力布局。首先支持安全启动，整机启动阶段可对BIOS、操作系统完成完整的可信验证链校验；依托机密计算能力，实现CPU‑DCU双芯协同安全，打通二者安全域，大模型从CPU完成加载全过程可防范模型被篡改。同时实现机密计算会话技术：用户提示词（Prompt）从客户端发出即全程加密，进入DCU安全域完成推理计算，计算完成后加密回传至客户端，整个通信链路、DCU内部推理运算均运行在安全域内，规避外部攻击风险，从芯片底层构建多层安全防护体系，全方位保障大模型部署环节的安全可信。

本次先导杯设置的气象大模型赛题，恰恰是安全与高性能双重诉求的典型场景。AI for Science是人工智能与高性能计算交叉融合的重要赛道，气象大模型可服务全球中期预报、台风、强降水等极端灾害预警，同时支撑风电光伏调度、农业、航运等产业，属于事关公共安全的关键业务场景。

“过去科学计算大多依靠专用芯片，海光DCU作为国内具备全精度高端通用计算能力的芯片，可同时支撑AI推理与高性能科学计算双重任务。”应志伟介绍，针对气象场景，海光不只是单纯做DCU硬件适配，同时联动CPU开展深度优化，依托海光计算库对气象业务底层算子、硬件开展联合调优，国内气象大模型预报业务可以在海光CPU+DCU平台高效运行。目前海光已经和国内气象部门开展深度合作，算力同时覆盖气象科研攻关和日常业务预报需求，配套完成底层软件、操作系统、算子库的全链条适配。

对比海外通用CPU搭配单GPU的异构方案，海光CPU+DCU同源联合设计带来独特调度优势：海外异构体系中CPU算子与GPU算子相互独立，很难做到全局协同调度；而海光平台可以全局感知任务特征，算力密集型任务交给DCU处理，轻量细碎的计算任务交由CPU承担，最大化释放两套硬件的全部算力。

行业普遍认为国产算力正处在从“能用”向“好用”跨越的关键周期。谈及未来两到三年行业发展的关键节点，应志伟总结海光的技术路线为“快步跟随、局部领先”，多项技术指标对标国际主流产品，部分领域已经实现局部领先。

“过去几年，海光CPU与DCU已经在运营商、金融等关键行业实现规模化部署。未来，国家重大民生关键基础设施全面落地国产算力，会是行业第一个重要里程碑。”应志伟表示，当前AI赛道算力需求爆发，国内众多大模型已经能够基于海光国产算力平台运行，包括DeepSeek、智谱AI在内的厂商，万亿参数级大模型已经基于海光CPU+DCU完成训练，证明国产算力已经接近国际先进平台水平。海光也在规划下一代更高算力产品，而国内大模型的训练、推理任务大规模普及运行在国产算力之上，将是行业下一个重大目标。

大模型规模持续膨胀，单台机器、单卡已经难以承载完整模型任务，“超节点”成为行业热议的新型算力架构。超节点并非简单的加速卡堆叠，而是将数十至上百张加速卡集中部署，依靠高带宽互联技术把大量芯片、节点整合为协同统一的计算系统，解决传统服务器集群跨机通信效率低下的瓶颈。

应志伟指出，超节点属于全新的架构与产业生态。传统云计算以独立节点为单元，依靠网络互联，面对超大AI模型，沿用传统网络互联模式会出现明显效率瓶颈。而在超节点赛道，国内外厂商基本处在同一起跑线，这既是全新的技术方向，也是国产AI芯片的重大发展机遇。

同时他也提醒，大规模智算集群建设不能简单理解为硬件堆叠。大模型时代任务规模远超单机承载上限，几十、几百甚至上千张卡要作为整体协同完成同一个大模型任务，任务需要分发到全部参与计算的硬件节点才能输出完整结果。这对芯片之间协同能力提出极高要求，需要实现共享内存地址空间，卡间数据传输需要依靠极高带宽。大规模集群中，任意一张加速卡故障，都有可能拖慢整体任务，因此大规模智算集群对芯片硬件、互联架构、系统软件的设计都带来巨大挑战，整个行业都仍在持续攻坚这一方向。

本届先导杯以同济AI4E千卡工科智算集群作为实训载体，作为国产芯片首次以工程专用形态大规模服务高校教研的标志性成果，集群面向工程仿真、智能建造、工业研发等实体产业需求，完成了“国产算力+高校教学+产业竞赛”三位一体模式的实战验证，为全国工科院校提供可复制的“AI+工程”人才培养样板案例。

赛事不只是一场技术比拼，更搭建起了人才通往产业的桥梁。赛事设立近80万元总奖金池，同时开通深造、企业校招绿色通道，决赛时间恰好衔接保研、秋招关键窗口期，让经过真实算力环境淬炼的青年开发者，可以直接对接产业用人需求。

从产业长远视角看，先导杯的价值远不止输出一批获奖项目。它把产业级的国产算力环境前置到高校教学环节，让学生直面长上下文推理、显存优化、科学模型部署等真实产业难题，在实战中补齐课堂与产业之间的能力鸿沟。青年开发者在平台上产生的每一次调优、每一条反馈，都在反哺国产软硬件生态迭代。

当越来越多熟悉国产算力体系的工程师走向产业，国产算力才能真正完成从硬件可用，到生态好用，最终实现大规模产业落地的完整跃迁。

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