魏少军挂帅,东方算芯首款大算力芯片发布!


由魏少军领衔,我国成功研发出高性能国产AI芯片,具备520TFLOPS的强大算力以及6.4TB/s的卓越访存带宽。
作者 | ZeR0
7月13日,备受行业瞩目的上海AI芯片新锐企业东方算芯,今日正式发布了其首款具备强大计算能力的芯片——软件定义的近存计算3D AI芯片DF1000。与此同时,公司亦对外公布了涵盖巅峰DF1000加速卡、拓域TY64超节点、擎元QY100服务器、慧算HS512智算集群以及自研开放软件栈在内的完整产品线。此外,东方算芯还发布了基于全国产供应链支撑的三代产品规划蓝图。

DF1000作为我国首颗运用DRAM-LOGIC Wafer-level混合键合技术实现的3D垂直封装AI芯片,在14nm工艺制程中展现出卓越性能,实现了520TFLOPS@BF16的算力水平,同时具备高达6.4TB/s的访存带宽。该芯片已通过全面流片验证,并成功实现了由128张卡组成的大规模集群的稳定、全功能运行。

摒弃了尖端制程技术及HBM存储,东方算芯的软件定义近存计算芯片展现出了与国际顶尖制程产品相媲美的卓越性能,更独具六大显著优势。计算效能卓越、适用性广泛、数据访问带宽宽广、能效表现优异、彻底绕开受制于先进存储技术的限制、无需依赖最尖端的制造工艺。。
此外,东方算芯自主研发的开放软件栈CAAP,积极融入主流开源生态开发框架,并与主流算子开发编程模型相兼容,能够有效支持超节点以及万卡级智能计算集群的构建。
东方算芯于2024年5月20日正式创立,其总部位于上海张江高科技园区。公司专注于打造世界级的超高性能计算芯片及其系统解决方案,拥有员工规模逾五百名,市值达到约123亿元人民币。
该公司的创始人、董事长兼首席执行官魏少军,身为清华大学的长聘教授、国际欧亚科学院的院士,以及国家集成电路产业发展咨询委员会的委员,在我国芯片设计界享有极高的声誉。东方算芯的核心技术正是源于清华大学微电子研究所过去二十年来在可重构计算芯片技术以及软件定义近存芯片设计领域的深厚技术积淀。
东方算芯副总裁郭炜透露,DF1000芯片依托我国成熟的芯片制造工艺,能够实现从设计、晶圆生产、3D高端封装直至封装测试的完整产业链闭环。该芯片无需依赖尖端制程技术,亦不受外部环境限制,确保了供应链的稳定与可控性,并支持持续的技术迭代。这一特点为我国高端芯片摆脱对先进制程的依赖,开辟了一条切实可行的发展路径。
魏少军教授阐述,经过两年的潜心钻研与攻坚克难,东方算芯已成功实现从实验室技术向工程化转变,从单一芯片的稳定运行到构建起128集群的完整体系,并在架构设计及全生态系统的搭建上取得了显著成果,其中着重完成了三项核心任务:
(1)我们坚定不移地追求原创技术路线,致力于研发软件定义芯片。技术革新显著提高了硬件资源的利用效率,从而实现了更高的计算能力;而近存计算技术的3D架构设计大幅缩减了存储与计算之间的距离,进一步拓宽了数据传输的带宽。
(2)致力于打造一个自主可控的产业架构:成功完成芯片的流片与验证工作,确保大规模集群实现全功能稳定运行,并对全国产化供应链支撑体系的可靠性进行了充分验证。
(3)打造全方位自主的软件生态系统:构筑自主可控的底层软件栈,该栈囊括了编译器、运行时环境、算子库、集合通信库、分布式训练框架以及一站式工具链。
东方算芯已确立“量产一代、研发一代、预研一代”的产品战略布局,致力于维护技术领域的领先地位,保持生态体系的开放性,以及长期的稳定性。
魏少军教授指出,DF1000的战略价值远非一颗芯片或一款产品所能概括。它不仅打破了高端算力芯片对先进制程技术的过度依赖,还成功攻克了大模型时代算力系统中最为关键的存储墙、带宽墙与功耗墙难题。此举构筑了一个自主可控、可持续发展的中国算力产业新生态,为我国算力发展提供了切实可行的解决方案。
值得关注的是,东方算芯DF1000成功入围2026年世界人工智能大会(WAIC)的最高荣誉——SAIL奖(卓越人工智能引领者奖)的TOP30榜单。
01.
巧妙规避制造与储存的双重挑战
国产AI芯片的研发迫切寻求突破性的新路径。
5纳米及以下的高阶制程技术、HBM3以及更为先进的内存技术,以及2.5D/3D的先进封装技术,已逐渐成为海外在高端AI芯片设计领域的标配。然而,当这一主流路径应用于我国AI芯片产业时,却遭遇了三重挑战。
首当其冲的是摩尔定律所带来的红利逐渐减弱。随着晶体管尺寸的缩小接近物理极限,工艺竞赛的步伐逐渐放慢,芯片的制造和生产成本持续攀升,而消费者所能获得的性能提升却日益稀薄。
第二道难题关乎传统二维平面芯片所遭遇的“存储瓶颈”,表现为处理器运算速度的飞跃式增长与内存带宽提升之间的巨大鸿沟。在此背景下,计算能力迅猛提升,然而数据的传输速度却未能同步加快,导致外部存储器的访问延迟和能耗显著超过实际计算所需的水平。
随着大模型参数量的激增,对内存的需求也急剧攀升,这使得“存储墙”问题演变为“能耗墙”和“成本墙”,由性能的瓶颈转变为商业的障碍。无论是专注于大模型的企业,还是提供基础设施的企业,都在积极寻求减少数据迁移、优化存储架构的创新途径。
第三道挑战,便是地缘政治的博弈。我国在海外EUV光刻设备、先进制程工艺节点以及HBM存储等高性能芯片关键技术领域,遭遇了供应封锁。全球HBM产能已完全落入SK海力士、三星、美光等外资企业之手。这使得我国在先进制程技术与国际前沿水平之间,存在着明显的代际差距。
面对中国芯片制造商,三重困境叠加,实则触及了关乎国家长远发展的自主可控的深层问题。
幸而随着摩尔定律的逐渐式微,今日我们不再将先进制程视为提升算力的唯一途径。如今,性能的提升正依赖于包括架构、存储、封装以及通信在内的系统性创新。
面对未来AI芯片设计对“高算力、大容量内存以及广泛互联性”的迫切需求,国产芯片行业亟需攻克三道难关:
算力之巅:在制程瓶颈面前,如何突破算力极限? 内存墙难题:如何协调访存带宽与日益攀升的算力需求? 通信壁垒:如何巧妙地运用有限的封装空间,实现更广阔的互连带宽?
针对此,东方算芯已悄然储备了三张突破传统跟随型研发模式的技术王牌。
02.
深入剖析三大自主创新技术路径:
软件定义的架构,结合前沿的3D DRAM技术以及创新的Infinity Chiplet设计。
东方算芯之所以能够摆脱对海外先进制程及HBM供应链的依赖,其自信源于其掌握的三大核心技术路线。
1、软件定义的Tile原生架构:显著提高硬件资源利用率
传统GPU的算力效率往往受限于30%-40%,这主要源于其固定的硬件架构与多变的负载需求之间的不匹配。相较之下,软件定义架构能够根据具体情况进行灵活的算力配置,有效实现张量和向量计算单元的数据复用。这不仅保留了通用计算的灵活性,还最大限度地利用了芯片有限的面积资源,从而显著提升了整体的硬件利用率。

东方算芯打造了涵盖硬件至软件的全方位可重构计算架构,依托于动态重构的多精度融合计算阵列。该架构通过空间并行与时分复用两种机制,灵活调度硬件资源。根据不同模型的特性,系统能够自动挑选出最优的数据传输路径。此外,其可重构的Transformer加速器对Attention等关键算子进行了深度硬件优化,并兼容DeepSeek、Qwen、GLM等主流大型模型的架构升级需求。
该模型基于Tensor Tile作为核心调度单元,打造了一款全异步、零阻塞的数据流执行引擎。在计算与数据传输之间实现了深度融合,并通过软件控制的显式数据流技术,有效消除了传统缓存机制带来的额外开销,从而达到了计算资源利用率的极致。
在此技术领域,东方算芯的核心团队拥有丰富的积淀。董事长兼CEO魏少军先生在超大规模集成电路设计方法学、可重构计算架构以及通信专用集成电路技术等方面均有深入研究,并长期投身于国家级集成电路关键项目的研发以及产业政策的制定工作,他不仅是软件定义芯片与可重构计算领域的先锋人物,更是该领域发展的重要推动者。
2、突破性3D近存计算技术:横扫访存瓶颈,解锁高效处理新篇章
为显著缩减数据传输距离、极大增强内存访问的带宽,DF1000芯片采纳了3D晶圆级混合键合封装技术,成功实现了逻辑层与DRAM层之间的无缝、无凸点的垂直互连。

相较于传统的2.5D HBM方案,其依赖硅中介层与微凸点技术,3D混合键合技术显著缩小了互连间距,将其从数十微米缩减至亚微米范围。这一创新大幅缩短了计算与存储之间的数据传输路径,实现了互连密度与带宽密度的数量级飞跃。在相同容量下,其带宽甚至可超越HBM3E的五倍,从而成功突破了“内存墙”的瓶颈。
3、Infinity Chiplet 3.5D集成技术及扩展架构:打破“通信壁垒”
东方算芯的Infinity Chiplet 3.5D+封装技术,通过采用3D DRAM替换传统AI芯片的数据存储架构,有效缩减了芯片面积。此举摒弃了HBM的使用,从而进一步节省了HBM封装空间及接口占用的芯粒面积。
与传统AI芯片所采用的2.5D封装技术相较,本技术方案在维持相同的封装尺寸限制的同时,显著提升了算力,扩大了访存带宽,并实现了更大规模的互联。
加之,不受HBM容量限制,该方案未来将能够实现芯片算力的更大幅度的扩展。

单一芯片的性能仅是踏入门槛的基石,而要将之落地,必须构建由千卡、万卡协同联动的巨型芯片智算集群。针对云端大模型训练与推理的规模化需求,东方算芯打造了一套涵盖从芯片到集群的全方位原生分布式算力体系。该体系包括芯片级的软件定义通信处理器、服务器级的原生以太网超节点,以及软件级的分布式编程模型与运行时系统,从而实现了算力资源的全面协同优化。
凭借对核心技术的巧妙融合,东方算芯运用成熟的国内制程技术及DRAM存储芯片,塑造了一种别具一格的高端算力芯片——“东方范式”。
03.
四大AI算力产品,包括巅峰加速卡、
拓域超节点、擎元服务器、慧算集群,这些先进的技术构件,共同构成了未来计算领域的新格局。它们不仅是信息技术革新的先锋,更是推动社会进步的重要力量。
依托DF1000芯片,东方算芯精心研发出四大类AI算力产品:巅峰系列DF1000加速卡、拓域系列TY64超节点、擎元系列QY100服务器以及慧算系列HS512智算集群。这些创新产品具备高度灵活性,能够完美适配人工智能、互联网、金融、超算等多种复杂的算力应用场景。届时,这些AI算力新品将悉数亮相于2026年世界人工智能大会(WAIC)。
(1)巅峰DF1000显卡东方算芯推出的首款AI加速卡产品,严格遵循OAM 2.0规范设计,涵盖风冷和液冷等多种冷却形式,并配备了标准化的接口,以便于与国内主流的OEM服务器平台无缝对接。该产品适用于大模型训练和推理等多样化的应用场景,同时能够满足高速率token输出的需求。
(2)拓域系列中的TY64超节点:分布式液冷64卡超节点服务器,采用标准液冷机柜设计,算力密度与互联带宽处于行业领先水平,提供高算力、高带宽、低延迟、高吞吐的软硬件一站式系统化解决方案,在降低系统成本的同时增强可靠性,单节点算力可达33PFLOPS@BF16。

(3)在服务器领域,擎元QY100以其卓越性能脱颖而出。:依托于初代芯片及标准化组件构建的高集成化、高可靠性产品线,我们推出了单机搭载8张显卡的AI服务器。该产品线涵盖风冷与液冷两种冷却方案,并兼容我国自主研发的CPU及操作系统。客户无需进行额外的硬件集成与调试,即可直接将产品交付给最终用户,从而显著缩短了部署周期,降低了技术门槛。
(4)慧算系列中的HS128与HS512智能计算集群:专为大规模数据并行训练与推理而设计的128卡与512卡集群解决方案,以“整体交付、即装即用”的产品特性,集成了算力、网络、存储、软件等全方位资源,实现了从端到端的一站式服务。该方案具备高集成度、高可靠性、按需定制和快速部署等显著优势,并能根据客户的具体需求灵活配置集群规模。

04.
结语:集系统级创新与全国产化供应链之大成
探索国产大算力芯片的自主可控之道
进入后摩尔时代,跳出制程内卷去探索架构创新,成为大算力AI芯片设计的共同选择。如今AI芯片的竞争正在迈入拼全栈的阶段,从片内带宽、算力利用率,到片外互连、集群稳定性,乃至供应链安全,每个环节都至为关键,系统级创新已是全行业公认的下一个矿脉。
过去几年,国内AI算力基础设施的天花板一直受限于技术封锁,制程卡一关,HBM卡一关,先进封装再卡一关,美国出口管制每加长一行,天花板就压低一寸。DF1000的产业意义正在于此,以“软件定义架构+3D堆叠近存计算”对冲制程代差与HBM缺口,原生分布式执行模型撑起集群规模,全部依靠国内成熟供应链,实现拆除路径依赖的换道创新。
审视全供应链的可控分量,需从时间的角度进行深入剖析。算力的效能决定了模型所能达到的极致,而算力的自主权则关乎产业的未来走向。唯有拥有与国际一流梯队相媲美的大算力芯片,且从设计、制造、存储到封装的整个供应链完全自主掌控,算力才能从一种依赖排队、许可证,且随时可能遭遇断供的进口资源,转变为一种可持续、可迭代、按需扩展的国内人工智能基础设施。
东方算芯秉承自主研发的架构、工具链和软件栈,确保底层技术实现全方位的自主可控。同时,我们秉持开放、通用、中立、兼容的产业理念,拒绝构筑封闭的壁垒,不依赖任何外部专有生态系统。我们提供标准化的配置方案、便捷的迁移工具以及全面的开发支持,致力于与整个行业共同构建一个开放共享、安全可靠、自主发展的新一代战略生态体系。此举将助力我国算力产业迈向高质量、可持续、自主创新的辉煌未来。
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