张大妈

挑战英伟达CUDA护城河:华人团队实现AI自动寻优,矩阵乘法核心首超CUDA闭源库

源自知乎:DeepTech深科技

01-17 14:37

矩阵乘法是英伟达CUDA生态的核心壁垒。一项名为CUDA-L2的AI技术,通过结合大模型与强化学习,实现了对这一核心算子的自动优化。其生成的程序在特定GPU上性能已超越英伟达官方闭源库,为未来AI应用效率带来直接提升,并为打破技术垄断提供了新思路。

挑战英伟达CUDA护城河:华人团队实现AI自动寻优,矩阵乘法核心首超CUDA闭源库智能速览

  • CUDA-L2系统用AI自动优化GPU矩阵乘法核心程序。

  • 在A100 GPU上,其性能超越英伟达cuBLAS库,最高提速26%。

  • 采用强化学习,以实际运行速度为奖励引导AI搜索最优解。

  • 矩阵乘法性能提升将直接并成比例地提升大模型整体运行效率。

  • 该技术已开源,旨在推动工业界实际应用并打破技术壁垒。

挑战英伟达CUDA护城河:华人团队实现AI自动寻优,矩阵乘法核心首超CUDA闭源库精华内容

在GPU上高效执行矩阵乘法,是顶尖工程师的艰巨任务。那么,一个AI系统是如何学会编写比人类专家更快的程序,并挑战行业巨头的标准库的呢?

核心性能实测

在英伟达A100高性能GPU上的系统评测中,CUDA-L2生成的矩阵乘法核心程序,相比英伟达官方的闭源优化库cuBLAS,展现出显著优势。数据显示,其运行速度快了19%。而在更贴近真实应用的服务器环境测试中,速度优势进一步扩大至26%。这一成绩标志着在GPU核心计算优化领域,自动生成的程序首次在关键指标上超越了顶尖人工编写和调优的方案。

AI寻优原理

CUDA-L2系统的核心是一个经过海量代码训练的大模型。它并非被动执行指令,而是通过强化学习主动探索。系统会设置以“实际运行速度”为核心的奖励机制,AI模型不断尝试生成不同的程序代码。运行越快,奖励越高;出错或冗长则扣分。经过数百万次迭代,模型学会了如何精细调度GPU的成千上万计算核心,并高效管理数据在内存中的流动,最终摸索出超越人类专家的优化策略。

应用前景

该技术的应用价值极为直接。矩阵乘法是当前大模型训练与推理中最耗时的操作,占据了超过一半的GPU计算时间。因此,其性能的提升将直接转化为大模型整体运行效率的提升。据估算,矩阵乘法速度每提升10%,大模型效率便可相应提高约5%。这一底层技术的微小进步,通过其在AI产业链中的基础性地位,可能为全球经济带来数千亿美元量级的增长。

开源与未来

值得注意的是,这项成果并非封闭的商业机密,而是选择了开源。开发团队更关注于在GitHub上持续更新代码,推动技术在实际工业场景中的应用。此举旨在打破长期以来由少数科技巨头垄断的底层软件优化技术壁垒,为更广泛的开发者和研究机构提供了参与竞争和创新的同等机会,对于构建一个更多元、开放的AI基础设施生态具有标志性意义。

从手工优化到AI自动寻优,CUDA-L2的成功为底层计算性能的突破提供了全新范式。它不仅是一次技术上的超越,更是一次方法论上的革新。随着开源社区的共同参与,未来AI基础设施的性能瓶颈是否会被AI自身系统性地解决?

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