郑纬民院士：国产芯片主要问题在于生态系统不够好,生态做好了，硬件稍弱也行

在12月5日举办的2023世界5G大会先导论坛上，中国工程院院士、清华大学计算机科学与技术系教授郑纬民，围绕中国算力“破局”现状分享了自己的观点。

他介绍，当前共有三种支持大模型训练的算力系统：其一是基于英伟达公司的GPU系统，也是很多人使用的；其二是基于国产AI芯片的系统；另一个是基于超级计算机的系统。

他展开分析道，英伟达的GPU系统优点是硬件性能好，且编程生态好，因此很多人喜欢用这个系统做大模型。但可惜的是，美国政府不允许它的芯片再卖到中国，现在能买到的（芯片）从12月开始涨了一倍，关键是一卡难求，买不到。

在科技制裁的情况下，中国加快了自研芯片的步伐。他表示，国内现在差不多有30家公司生产类似的芯片，但关键问题在于国内卡的生态系统不太好，国产的卡用户不喜欢用。

郑纬民解释道，所谓生态系统好与不好，关键要看软件是否易于移植，以及可调用的库是否全面。

“比如原来一个软件是基于国外系统写的，现在想把它移植到国内系统来，如果移植起来比较顺利那说明系统还不错，否则这个生态系统就是不好。另外，如果想写一个软件，写起来比较顺利，不要让我一写没这个库，一写没那个调用方法，那这个系统就是好的。”

谈及如何能把国产系统芯片升级到更好，郑纬民列出了一些关键要素，包括要做好编程框架、提高卡的并行加速能力、还要做好通信库、算子库、编译器、调度器、内存分配系统、容错系统以及存储系统。

他表示，并不是说国内的30家公司都没有做这些，而是说功能做的还不够齐，性能还不够好。他强调，“一定要下功夫把这些做好，才能真正叫做好了生态。”

“我们不要求国产芯片一下子要比别人的更好，如果国产AI芯片硬件性能可以达到国外芯片的60%，并把以上列举到的关键点做好，将会让更多的用户满意。因为大多数用户不会因为60%的性能感到不满意，不满意的是生态系统做的还不够好。如果生态做好了，硬件稍微弱一点也行。生态不好，硬件很行也没有用。”他补充道，“当然硬件也很重要，硬件都没做出来的话，生态就更谈不上了。”

对于超级计算机系统而言，郑纬民认为这也是可以用来训练大模型的一种方式。他表示，国内现在有14个国家一级超算中心，有些地方机器用的还不是很满，完全可以以租用的方式进行训练大模型，费用成本基本是英伟达的六分之一。

最后，郑纬民指出，除了要发展算力系统外，加强程序员对现有多种类软硬件系统的认知能力也非常重要，这样才能做好任务分配，将现有设备性能发挥出最大作用。

他表示，过去一台机器，基本就是“CPU+内存+硬盘”的模式，但现在除了CPU以外，还有GPU、TPU等各种各样的模式。硬盘也是，有很多新的存储器件出来。软件也不一样了，不管是人工智能应用软件，还是基于图数据的图计算应用，其实都在发生变化。

“10年前，做天气预报系统的人懂‘FORTRAN语言’，懂数据结构，知道如何把软件写好就行。但现在需要更深度地理解现有的这些更复杂的软硬件系统，了解怎么将软硬件更好地做匹配，不然编出来的软件要么转不起来，要么转起来了但性能会很差。”

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