“算力密度提升50%，效能提升10倍，花港架構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)？”

作者丨包永剛

編輯丨林覺民

仲冬的北京略帶寒意，但摩爾線程首屆開發(fā)者大會（MDC）會場內(nèi)熱度十足。1000平方米的展區(qū)匯聚了上千位開發(fā)者，他們關(guān)注智能機(jī)器人、數(shù)字人、Agent等前沿技術(shù)，也在探討AI for Science、氣象預(yù)測等尖端應(yīng)用。

展區(qū)中央的數(shù)字文娛與視頻多媒體區(qū)最為引人注目：有人沉浸在eVTOL全動(dòng)飛行模擬器的操控體驗(yàn)中，也有人在國產(chǎn)GPU驅(qū)動(dòng)的經(jīng)典拳皇和3A大作的游戲世界里激戰(zhàn)。“國內(nèi)能展示街霸游戲的，目前可能只有我們?！币晃还こ處燑c(diǎn)出了摩爾線程在一眾AI算力卡中，同時(shí)具備圖形能力的稀缺性。

如果只是通過文字或視頻了解摩爾線程這家國內(nèi)為數(shù)不多做全功能GPU的公司，可能只是一個(gè)模糊概念。身處展區(qū)，一次性展示十個(gè) GPU 的應(yīng)用案例，足以讓人理解 GPU 的一部分價(jià)值；而當(dāng)近百個(gè)應(yīng)用同時(shí)鋪開時(shí)，帶來的則是雙重沖擊——一方面是對全功能 GPU 能力邊界的直觀感知，另一方面，這些應(yīng)用案例全部來自一家僅成立五年的國產(chǎn) GPU 公司。

摩爾線程將全功能GPU的能力轉(zhuǎn)化為覆蓋從消費(fèi)到垂直行業(yè)、從圖形到AI再到高性能計(jì)算的廣泛應(yīng)用，這不僅是其獨(dú)特價(jià)值的具象化呈現(xiàn)，也讓人切實(shí)感受到全功能GPU的“奧義”所在。

中國工程院院士、清華大學(xué)教授鄭緯民

正如中國工程院院士、清華大學(xué)教授鄭緯民所言：“做GPU必須同時(shí)支持三個(gè)特性：完整的圖形流水線、張量計(jì)算核心以支持AI，以及高精度浮點(diǎn)單元滿足高性能計(jì)算?！?/p>

摩爾線程創(chuàng)始人、董事長兼CEO張建中

摩爾線程創(chuàng)始人、董事長兼CEO張建中指出：“全功能GPU內(nèi)置多種計(jì)算引擎，涵蓋AI計(jì)算、3D圖形渲染、物理仿真與科學(xué)計(jì)算，以及超高清視頻編解碼?！币簿褪钦f，“AI+3D圖形+高性能計(jì)算”，摩爾線程在一顆芯片上同時(shí)做到了。

在首屆開發(fā)者大會上，摩爾線程發(fā)布了新一代全功能GPU架構(gòu)花港，以及基于花港的AI訓(xùn)推一體芯片華山、專業(yè)圖形圖像計(jì)算芯片廬山、全新的AI SoC長江，以及升級的MUSA 5.0軟件棧和AI BOOK。

顯然，在摩爾線程的藍(lán)圖里，全功能GPU應(yīng)用的寬度不僅滿足傳統(tǒng)應(yīng)用的需求，更能捕捉AI浪潮中的各類機(jī)會，將創(chuàng)新潛力轉(zhuǎn)化為可觸達(dá)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

01

近百個(gè)應(yīng)用案例，

讓國產(chǎn)全功能GPU獨(dú)特性更「具像化」

在1000平方米的展區(qū)里，最容易被感知的，是圖形能力。無論是《拳皇》這樣的經(jīng)典游戲，還是賽車、射擊等高負(fù)載場景，GPU始終是玩家體驗(yàn)的核心。自2022年11月發(fā)布消費(fèi)級顯卡MTT S80起，摩爾線程幾乎每30天更新一次驅(qū)動(dòng)，已實(shí)現(xiàn)對China Top 50熱門游戲的100%兼容，并對其中44款完成專項(xiàng)優(yōu)化。

在視頻與專業(yè)渲染場景中，GPU圖形能力的價(jià)值被進(jìn)一步放大。摩爾線程的端側(cè)實(shí)時(shí)視頻超分技術(shù)MTVSR，可實(shí)現(xiàn)2–4倍實(shí)時(shí)超分效果，同時(shí)降低視頻存儲和傳輸成本。在行業(yè)級場景中，基于摩爾線程MTT X300的國產(chǎn)視景系統(tǒng)——微視威eVTOL全動(dòng)飛行模擬器，已通過中國民航局5級鑒定，首次打通全國產(chǎn)化視景渲染鏈路。

當(dāng)全功能GPU的圖形渲染與AI能力被同時(shí)調(diào)用，應(yīng)用向更復(fù)雜的醫(yī)療、教育和工業(yè)場景延伸。智慧醫(yī)療領(lǐng)域，錦瑟醫(yī)療的篝火云平臺基于MTT S4000，將AI推理、三維重建與高性能渲染整合在同一平臺，將二維醫(yī)學(xué)影像實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為三維模型，通過XR設(shè)備呈現(xiàn)給醫(yī)生，成為手術(shù)過程中的“第三只眼”。

火熱的智算場景中，摩爾線程通過KUAE集群的零中斷容錯(cuò)方案，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模訓(xùn)練全程不中斷；在推理側(cè)，與硅基流動(dòng)對MTT S5000進(jìn)行深度優(yōu)化，在DeepSeek 671B全量模型的實(shí)際推理中，MTT S5000單卡Prefill吞吐突破4000 tokens/s，Decode吞吐突破1000 tokens/s，樹立國產(chǎn)推理在低延遲和高吞吐的新標(biāo)桿。

熱門的具身智能賽道，景業(yè)智能的VR遙操作機(jī)器人系統(tǒng)已與MTT E300 AI模組適配，并與MTT S80協(xié)同工作。操作者通過VR眼鏡，即可在高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中完成精細(xì)作業(yè)，讓“人以遙操、機(jī)器代勞”成為現(xiàn)實(shí)。

在更廣闊的AI推理市場中，天思智慧、聯(lián)達(dá)興、全愛科技、紫光計(jì)算機(jī)等合作伙伴基于摩爾線程全功能GPU推出多款A(yù)I Box，將算力延伸至具身智能、Agent、制造、辦公、交通、教育和醫(yī)療等場景。

科學(xué)計(jì)算同樣是全功能GPU優(yōu)勢的重要展示。摩爾線程聯(lián)合北京大學(xué)高毅勤課題組，基于國產(chǎn)SPONGE和DSDP軟件，打造軟硬件協(xié)同的生命科學(xué)解決方案；硒鉬科技的AI for Science（AI4S）平臺也已完成對MTT S4000適配。在CAD、工業(yè)設(shè)計(jì)與專業(yè)可視化領(lǐng)域，基于MTT S50與X300的國產(chǎn)工作站方案正逐步投入使用。

展區(qū)集中呈現(xiàn)的近百個(gè)合作應(yīng)用案例涵蓋圖形渲染、智能視頻、AI計(jì)算與高性能計(jì)算，跨越云端與端側(cè)，覆蓋游戲、醫(yī)療、具身智能及AI4S等方向。

這些案例并非零散羅列，而反復(fù)印證同一事實(shí)：同一架構(gòu)下不同型號的全功能GPU可同時(shí)承擔(dān)圖形、AI與計(jì)算任務(wù)，其應(yīng)用廣度相較傳統(tǒng)GPGPU呈現(xiàn)出明顯量級差異。

摩爾線程能在短短五年就能展現(xiàn)出如此多的應(yīng)用，關(guān)鍵在于其一路狂奔。

02

下一代花港架構(gòu)亮相，

華山和廬山新品解開性能束縛

摩爾線程自成立之初便選擇全功能GPU路線，自2022年量產(chǎn)第一代架構(gòu)蘇堤以來，以一年一代的速度快速迭代。2023年發(fā)布春曉架構(gòu)，2024年量產(chǎn)曲院架構(gòu)，2025年量產(chǎn)平湖架構(gòu)。

每代架構(gòu)都推出滿足不同市場需求的產(chǎn)品：蘇堤架構(gòu)的S10滿足信創(chuàng)PC GPU國產(chǎn)化需求；春曉架構(gòu)的S80和S3000，前者為國內(nèi)游戲玩家首款國產(chǎn)消費(fèi)級顯卡，后者滿足云桌面需求；曲院架構(gòu)S4000為首個(gè)訓(xùn)推一體AI集成卡，在2024年組建千卡集群；平湖架構(gòu)S5000構(gòu)建萬卡集群，支撐萬億參數(shù)大模型訓(xùn)練。

2026年，摩爾線程將推出基于全新指令集的下一代架構(gòu)——花港。張建中表示：“在國產(chǎn)工藝發(fā)展相對緩慢時(shí)，我們必須尋找更多方法提升算力密度。通過全新指令集，將算力密度提升50%，并通過精心打磨架構(gòu)，將效能提升10倍。”

為了實(shí)現(xiàn)巨大提升，花港架構(gòu)進(jìn)行多項(xiàng)優(yōu)化：

• 計(jì)算精度優(yōu)化：全精度端到端技術(shù)，并特別優(yōu)化FP8、FP6、FP4低精度單元以提升能效；

• 擴(kuò)展能力增強(qiáng)：支持十萬卡以上計(jì)算集群，異步編程模型充分發(fā)揮每個(gè)算力單元性能，提高整體利用率；

• 圖形渲染升級：流水線重新改組，搭建新一代AI生成式渲染架構(gòu)（AGR），渲染能力進(jìn)一步提升；第二代光線追蹤加速引擎速度較上一代提升5-6倍，完整支持DirectX 12 Ultimate；

• 安全性加強(qiáng)：提供四層安全防護(hù)，從安全域、信任域、保護(hù)域到功能域，全方位守護(hù)信息安全。

基于花港架構(gòu)，摩爾線程推出兩款新品：AI訓(xùn)推一體芯片華山和專業(yè)圖形圖像計(jì)算芯片廬山，為國產(chǎn)芯片性能打開新上限。

華山是一款高性能AI推理與訓(xùn)練芯片，浮點(diǎn)計(jì)算性能位于業(yè)界最領(lǐng)先的兩款GPU之間，訪存帶寬和高速互聯(lián)同時(shí)提升，結(jié)合異步編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效線程同步、線程束特化和常駐核函數(shù)，綜合性能極具競爭力。

華山在眾多特性中有兩個(gè)尤為突出，一個(gè)是新一代TensorCore不僅支持從FP4到FP64的全精度計(jì)算，同時(shí)對FP8、FP6和FP4等低精度單元進(jìn)行了優(yōu)化，這是業(yè)界發(fā)展的方向。

還有開放支持多種類的以太協(xié)議的特性。張建中表示，Scale-Up時(shí)，如果摩爾線程堅(jiān)持自己的MTLink路線，很多用戶無法使用其他的Switch，所以華山不僅支持MTLink 4.0，還支持許多國內(nèi)合作伙伴的以太網(wǎng)協(xié)議，充分兼容不同的硬件生態(tài)。

得益于新一代Scale-up系統(tǒng)，目前華山的能力能夠?qū)崿F(xiàn)1024個(gè)GPU的超節(jié)點(diǎn)。在此次開發(fā)者大會上，摩爾線程發(fā)布了MTT C256超節(jié)點(diǎn)的架構(gòu)規(guī)劃。

廬山作為花港架構(gòu)專業(yè)圖形計(jì)算產(chǎn)品，相比S80，游戲性能提升15倍，AI計(jì)算性能提升64倍，幾何處理提升16倍，光線追蹤提升50倍，顯著增強(qiáng)紋理填充、原子訪存能力及顯存容量。3A游戲、CAD、CAE等場景均可勝任。

無論華山還是廬山，在花港架構(gòu)支撐下性能大幅躍升，解開國產(chǎn)芯片性能束縛。這既得益于摩爾線程在全功能GPU路線上的持續(xù)迭代，也源于其技術(shù)和專利積累，截至2025年6月30日，公司累計(jì)授權(quán)專利514項(xiàng)，其中發(fā)明專利468項(xiàng)。

要充分釋放花港架構(gòu)潛力，MUSA和開發(fā)者成為關(guān)鍵。

03

開放的MUSA生態(tài)，

摩爾線程千億價(jià)值的基石

MUSA（Meta-computing Unified System Architecture）是摩爾線程自主研發(fā)的元計(jì)算統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)，覆蓋從芯片架構(gòu)、指令集、編程模型到軟件運(yùn)行庫及驅(qū)動(dòng)程序框架等的全棧技術(shù)體系。

鄭緯民院士說，“過去是全球分工，現(xiàn)在講主權(quán)AI。決定主權(quán)AI成敗的關(guān)鍵，在于是否有足夠多的開發(fā)者愿意長期在這套棧上寫代碼。開發(fā)者是生態(tài)的核心，不是廠家，廠家需要與開發(fā)者一塊努力把生態(tài)做好?！?/p>

如何才能把生態(tài)做好？北京智源人工智能研究院AI框架研發(fā)負(fù)責(zé)人敖玉龍說：“包容和兼容，包容意味著涵蓋多條技術(shù)路線；兼容意味著不必打造完全不同的生態(tài)?！?/p>

摩爾線程正是以此為思路構(gòu)建MUSA生態(tài)。摩爾線程聯(lián)合創(chuàng)始人、首席技術(shù)官張鈺勃說，“MUSA軟件棧在編程模型、方式和加速庫功能上與國際主流高度一致，最大限度降低開發(fā)者學(xué)習(xí)成本。但這樣難以追趕國際主流，怎樣才能突破？”

“有兩個(gè)思路，一個(gè)是通過更高級抽象的DSL領(lǐng)域?qū)I(yè)編程語言，將底層創(chuàng)新精確發(fā)揮；另一個(gè)是與開發(fā)者深度融合，實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)1+1>2的效果?！睆堚暡M(jìn)一步表示。

沿著這個(gè)思路 ，MUSA 5.0在全棧統(tǒng)一性、極致效能和生態(tài)開放性上取得關(guān)鍵突破：

• 編程生態(tài)升級：原生MUSA C，深度兼容 TileLang、Triton 等編程語言，為開發(fā)者提供靈活高效的全棧開發(fā)體驗(yàn)。

• 計(jì)算效能優(yōu)化：核心計(jì)算庫muDNN實(shí)現(xiàn)GEMM/FlashAttention效率超98%，通信效率達(dá)97%，編譯器性能提升3倍，并集成高性能算子庫，顯著加速訓(xùn)練與推理全流程。

• 開源生態(tài)擴(kuò)大：計(jì)劃逐步開源計(jì)算加速庫、通信庫及系統(tǒng)管理框架在內(nèi)的核心組件，向開發(fā)者社區(qū)開放深度優(yōu)化的底層能力。

• 前沿特性拓展：即將推出兼容跨代GPU指令架構(gòu)的中間語言MTX、面向渲染+AI融合計(jì)算的編程語言muLang、量子計(jì)算融合框架MUSA-Q，以及計(jì)算光刻庫muLitho，持續(xù)拓展全功能GPU的算力邊界。

MUSA 5.0作為連接開發(fā)者和摩爾線程最重要的橋梁，也需好用的開發(fā)平臺。

為此，摩爾推出了搭載長江智能SoC的AIBOOK。新一代長江AI SoC集成CPU、GPU、NPU、VPU、DPU、DSP、ISP等單元，提供高達(dá)50TOPS端側(cè)AI算力，內(nèi)置1TB SSD、32G/64G高速存儲，預(yù)裝Linux內(nèi)核AIOS系統(tǒng)及各種開發(fā)工具，支持主流操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)真正的“開箱即用”，成為開發(fā)者在AI時(shí)代的超級個(gè)體。

此外，基于長江SoC的迷你型計(jì)算設(shè)備MTT AICube也將推出，為開發(fā)者提供更多選擇。摩爾線程還將推出面向前沿領(lǐng)域的完整方案，如端云一體化具身智能方案MT Robot，幫助開發(fā)者縮短產(chǎn)品上市周期。

目前，摩爾學(xué)院用戶總量已經(jīng)達(dá)到了20萬，這是階段性成就，摩爾線程的目標(biāo)是擁有百萬級的MUSA開發(fā)者。

這并非空想，全功能GPU已經(jīng)決定了摩爾線程能夠探索的應(yīng)用，包括圖形渲染、AI與高性能計(jì)算，而MUSA生態(tài)的繁榮程度，則決定了在各個(gè)市場的應(yīng)用厚度和不可替代性。廣度與厚度的乘積，正是支撐摩爾線程千億價(jià)值的基石。

從首屆開發(fā)者大會的近百個(gè)應(yīng)用案例，到MUSA生態(tài)與花港架構(gòu)的落地，摩爾線程正以完整技術(shù)體系和開放生態(tài)，將潛力轉(zhuǎn)化為切實(shí)價(jià)值。