在人工智能(AI)技术飞速演进的时代浪潮中,基础软件作为整个AI生态系统的“操作系统”,其重要性日益凸显。英特尔AI拓展负责人在行业论坛上分享了其对AI演进趋势及基础软件开发核心议题的深刻见解,揭示了这一关键领域当前面临的挑战与未来蕴藏的机遇。
一、人工智能的演进:从专用化到普及化与协同化
该负责人指出,AI的演进正沿着几条清晰的主线推进。首先是从专用化向普及化与民主化发展。早期的AI应用往往集中于拥有海量数据和顶尖人才的大型科技公司与研究机构。如今,随着工具链的成熟、计算成本的下降以及预训练大模型等技术的出现,AI能力正以前所未有的速度向更广阔的企业、开发者乃至个人用户扩散。这意味着,基础软件必须变得更加易用、可扩展且能适配多样化的硬件与场景。
其次是从单点智能向系统级、跨域协同智能演进。AI不再仅仅是完成图像识别或语言翻译的孤立模型,而是需要融入庞大的IT与业务系统,与数据库、网络、安全模块、边缘设备乃至物理世界(通过机器人、自动驾驶等)进行深度协同。这要求基础软件栈具备强大的异构集成能力、统一的资源调度与管理能力,以及保障数据流与任务流高效、安全运转的中间件与框架。
二、人工智能基础软件:定义与核心挑战
基础软件在此背景下被赋予了新的内涵。它不仅仅包括传统的深度学习框架(如TensorFlow、PyTorch),更涵盖了从底层硬件抽象库(如oneAPI)、编译器与运行时、模型优化与部署工具、大规模分布式训练平台,到面向特定领域(如科学计算、生命科学)的高层应用框架等一整套技术栈。
英特尔AI拓展负责人强调了当前基础软件开发面临的三大核心挑战:
- 性能与效率的极致追求:随着模型参数规模爆炸式增长(从亿级到万亿级),如何充分利用从云端到边缘的异构计算资源(CPU、GPU、AI加速器),实现训练与推理的高效、低功耗运行,是首要难题。这需要软件栈在编译优化、内存管理、通信调度等方面实现根本性创新。
- 易用性与开发者体验:为了推动AI普及,降低开发门槛至关重要。基础软件需要提供简洁一致的编程接口,屏蔽底层硬件的复杂性,并配备强大的调试、性能分析与可视化工具。支持灵活的编程范式(如命令式与声明式)以适应不同背景的开发者也成为关键。
- 开放性、标准化与生态系统构建:AI硬件架构日益多元化,避免软件生态碎片化是行业健康发展的前提。推动开放标准(如oneAPI),建立跨厂商、跨架构的统一软件抽象层,鼓励开源协作,是构建繁荣、可持续生态系统的基石。英特尔在这方面持续投入,旨在让开发者“一次编写,随处运行”。
三、英特尔的视角与实践:软硬件协同创新
作为计算领域的巨头,英特尔正从软硬件协同的角度应对上述挑战。硬件层面,其产品线涵盖了从通用CPU(至强可扩展处理器)、集成AI加速的客户端与服务器芯片,到专用AI加速器(如Habana Gaudi)等,为多样化负载提供算力。
软件层面,英特尔正着力打造一个开放、统一、高性能的基础软件栈:
- oneAPI:作为核心,提供跨CPU、GPU、FPGA、AI加速器的统一编程模型,旨在终结对专有编程模型的依赖。
- AI框架优化:深度优化TensorFlow、PyTorch等主流框架,使其能在英特尔硬件上发挥极致性能,并通过OpenVINO等工具包简化从边缘到云的模型部署。
- 库与工具:提供高度优化的数学库(如oneMKL、oneDNN)以及性能分析、调优工具,赋能开发者。
- 推动合作与社区:与学术界、开源社区及行业伙伴广泛合作,共同解决大规模分布式训练、新编程模型等前沿问题。
四、未来展望:基础软件将定义AI的边界
该负责人认为,人工智能的下一波突破性创新将更紧密地与基础软件的进步绑定。随着AI向更复杂的多模态学习、具身智能、神经符号结合等方向发展,对基础软件的可靠性、安全性、可解释性以及处理新型计算范式的能力提出了更高要求。
“AI for Science” 等新兴领域正催生对基础软件栈的特殊需求,例如对高精度计算、复杂物理模型嵌入、超大规模仿真等的支持。基础软件开发者需要与领域专家更紧密地协作,共同定义下一代工具。
结论是,在人工智能持续演进的宏大叙事中,基础软件已从幕后走向台前,成为决定技术落地广度、深度与效率的关键赋能者。以英特尔为代表的产业领导者,正通过推动软硬件协同创新与开放生态建设,致力于夯实这一基石,让开发者能够更轻松地构建下一代智能应用,最终释放人工智能的全部潜能,惠及千行百业。