来源:环球网
【环球网科技综合报道】随着人工智能从单一的对话问答走向具备自主规划与执行能力的 Agent(智能体)时代,AI 应用对底层算力的需求正在发生根本性转变。
在近日举行的 2026 中国计算机大会上,海光信息智算量化设计专家孙建鹏发表了题为《依托系统层级推进 Token 高效吞吐》的主题演讲,分析了 Agent 时代下大模型算力面临的新挑战。随着任务链条不断变长、上下文窗口急剧扩大,大模型需要处理的 Token 数量正呈指数级增长。在这一背景下,算力系统能否稳定、高效地产出 Token,已成为制约行业发展的新关注点。
Agent 时代:算力需求从“峰值”转向“有效产出”
过去,业界在评价算力基础设施时,往往习惯于看单台设备的峰值算力参数。但在 Agent 应用大规模落地的今天,这种评价标准正在逐步失效。孙建鹏在演讲中给出了一组引人深思的数据:当前全球 Token 消耗已达到 650 万亿/日,中国 Token 消耗也达到了 140 万亿/日,且仍在高速增长。伴随主流大模型参数规模向 10T 突破,上下文窗口扩大至 10M 级别,单纯堆叠硬件峰值已经无法满足实际需求。
深入大模型的实际运行场景,便能更加清晰地看到当前算力系统面临的真实痛点。
当大模型处理数十万字的长文本,或 Agent 进行持续数小时的记忆与推理时,庞大的 KV Cache(键值缓存)会快速吞噬显存。受限于高带宽显存(HBM)的容量瓶颈,数据被迫在显存、DRAM 甚至 SSD 之间频繁交换。这种被动的“数据搬运”不仅大幅拉高了访存延迟,更严重拖慢了生成速度。面对 KV Cache 容量随上下文与留存时间线性增长的挑战,业界正通过分层存储与动态冷热调度来破局——让热数据常驻 HBM,冷数据按需下沉,从而减少无效迁移与访存等待。只有打破“存储墙”,算力才不至于在“等数据”中白白空转。
而在分布式集群中,大模型的训练与推理往往需要成百上千张加速卡协同。不同并行策略(如 TP、EP、CP 等)交织下,节点间会产生巨大的通信量。如果在协同过程中数据传输拥堵,即便单卡计算单元跑得再快,也会因等待同步而陷入停滞。这就要求系统具备通信计算重叠、拓扑感知等能力,打破“通信墙”。通过优化通信域规划与链路亲和,海光信息正致力于让网络成为算力系统的“第二算力”,以系统级的通信协同,确保集群整体有效吞吐的稳定输出。
“用户感受到的响应速度,不仅仅取决于单颗芯片的峰值参数,更取决于整套系统能否顺畅配合。”孙建鹏表示,从推理走向 Agent 任务后,应用链路越来越长,系统需要面对的是超大的参数规模、超长的上下文以及超大的 Token 消耗。如果只关注单点设备的峰值,往往会导致“算力空转”,即实际有效吞吐远低于理论峰值。
对此,海光信息总裁助理兼智能计算产品部总经理杜夏威强调,随着 Agent 应用从单次问答向连续推理、自主执行演进,Token 需求持续增长。提升算力价值不能只看芯片峰值性能,更要关注有效 Token 吞吐与系统整体效率。
破墙之道:系统分层与算传存调协同
面对这一挑战,海光提出,从系统层级推进 Token 高效吞吐。孙建鹏将阻碍 Token 高效产出的瓶颈形象地概括为“四堵墙”:算力墙、通信墙、存储墙和调度墙。这四类瓶颈相互叠加,任何一处受限,都会拖慢 Token 的整体产出效率。
如何打破这四堵墙?海光给出了系统级解法——打通软硬件全栈优化链路,并在“算、传、存、调”四个维度上实现全局协同。
在具体实践中,海光提出从应用层、框架层、算子层、运行时、系统层到芯片层进行分层优化。例如,在算子层采用 GroupGEMM 与算子融合,在系统层实现 CPU-GPU 异构协同,在通信领域推进 RCCL 拓扑感知和通信计算重叠。这些局部优化必须通过跨层协同,才能真正转化为端到端的收益。
“协同的本质是匹配,目标是减少等待与无效搬运。”孙建鹏表示。海光通过构建四象限协同优化模型(调×算、算×传、传×存、存×调),实现资源编排协同、计算通信协同、数据搬运协同与容量调度协同。比如,在“存×调”维度,通过缓存感知调度和冷热分层,解决反复重算与排队问题;在“算×传”维度,通过通信重叠和拓扑感知,解决通信拖慢计算的问题。
为了精准定位瓶颈,海光提出了“产出瓶颈四步分析法”:先看端到端现象(是慢还是贵),再拆解分域指标(算力利用率、通信占比、KV 命中率等),进而提出假设,最后用 Roofline 模型、通信量化等证据进行验证。海光正是依托这种基于 3D Roofline 诊断和全栈性能归因的量化分析系统,帮助客户实现从硬件实测、模型解析到架构寻优的科学决策,告别经验主义的盲目试错。
CPU+DCU 双芯协同,夯实国产算力底座
在 Agent 时代,Token 的持续高效产出不仅是技术演进的方向,更是 AI 基础设施建设的核心价值所在。从“以 Token 产出衡量算力价值”出发,海光信息的系统级优化理念正逐步落地。
杜夏威介绍,海光依托 CPU+DCU 双芯协同,围绕任务处理、数据传输、存储访问与资源调度开展系统级优化,减少计算等待和无效数据搬运,并通过量化分析定位系统瓶颈,推动芯片性能转化为更高的 Token 产出效率,为智能应用高效、稳定运行提供支撑。
面向未来,海光信息将继续发挥 CPU+DCU 双芯协同的异构计算优势,让 CPU 负责复杂的逻辑调度与任务编排,DCU 专注高效并行计算,实现算力资源的精细匹配。同时,在金融、政务、医疗等对数据敏感的行业 AI 场景中,海光将安全可信计算理念深度融入系统架构之中,确保从硬件底层到上层应用的全链路安全。
孙建鹏说道,希望以系统量化驱动AI Infra建设与Token高效吞吐。通过全场景覆盖、全链路协同与全周期演进,海光希望推动国产算力持续高效运行,以坚实的系统底座,满足千行百业对稳定、安全、高效 AI 算力的严苛要求,助力中国大模型在 Agent 时代跑出“加速度”。(勃潺)
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