東方算芯發布軟件定義近存計算3D AI芯片DF1000，為國產高端算力芯片開辟一條不依賴先進制程的自主創新路徑。
7月13日的上海，東方算芯首場新品發布會現場坐了七百余位嘉賓。當魏少軍走上臺時，距離他2024年5月20日創辦這家公司，剛好過去兩年多。這位在清華大學微電子所深耕可重構計算近二十年的學者，現在要交給產業界的，是一顆基于14nm制程、全國產供應鏈打造的AI芯片——DF1000。
國內首顆采用邏輯與存儲晶圓級混合鍵合的3D AI芯片、128卡集群全功能穩定運行、520TFLOPS@BF16的算力輸出——這些數字在發布會上被逐一驗證。但在魏少軍看來，比單點性能更重要的，是東方算芯試圖證明一件事：在先進制程與HBM供應受限的現實條件下，通過架構創新與3D堆疊，國產算力依然有可能走出一條可落地、可擴展的路。
不做DSA，也不做GPGPU
在東方算芯之前，AI算力芯片的技術版圖基本被兩類路線瓜分：一類是面向特定場景的專用架構DSA，另一類是以GPGPU為代表的通用路線。前者在產業早期曾占據一席之地，但隨著大模型算法每隔幾個月就顯著迭代，其靈活性和通用性不足的短板日益暴露；后者雖然是當前國際主流，卻高度依賴先進制程的持續微縮。
“如何在現有工藝制程條件下實現高性能，且能夠滿足通用大模型發展的芯片路線，對中國來說是一個獨有的問題、獨有的困難。”發布會前接受媒體采訪時，魏少軍如此定義東方算芯要回答的命題。
（東方算芯創始人、董事長兼CEO魏少軍）
他的解法，源于2006年清華微電子所時期積累的可重構計算技術。這項技術允許通過軟件動態改變芯片功能，兼顧靈活性與效率。在此基礎上演進而來的“軟件定義芯片”技術，讓東方算芯找到了差異化空間——芯片不再被硬件邏輯固化，而是根據負載動態重構數據通路。
“軟件定義+3D堆疊的近存計算技術路線，可以很好地克服前面講到的兩個問題。首先，它不需要依賴最先進的工藝技術，也可以實現高性能。同時，它不需要依賴當前國際上受限的大容量存儲，也可以實現高存儲量和大帶寬。”魏少軍說。
軟件定義遇上3D近存
DF1000的物理基礎，是一次對芯片內部空間的重新組織。
傳統AI芯片將計算單元與HBM存儲分置于不同平面，數據搬運路徑長、功耗高，且HBM本身的供應與工藝門檻難以逾越。東方算芯選擇通過Hybrid Bonding混合鍵合技術，將邏輯層與DRAM層直接垂直堆疊，互連間距從傳統方案的數十微米壓縮至亞微米級別。這意味著，存儲與計算之間的物理距離被大幅縮短，同等容量下的訪存帶寬可達傳統HBM方案的5倍以上。
但魏少軍刻意提醒產業界，不要過度神化3D堆疊。“3D堆疊只是近存計算的一種實現方式，近存計算也僅是東方算芯的核心技術之一。東方算芯之所以能夠用‘不那么高的工藝'實現高性能，最重要的是軟件定義芯片技術，而近存計算主要解決帶寬問題。”
在DF1000內部，粗粒度Tile原生架構通過可重構調度引擎，在數據搬運、張量計算與向量計算之間動態選擇最優通路。換句話說，芯片在運行不同模型時，其內部硬件資源可以被“重組”以適應任務特征，而非讓軟件去遷就固定的硬件邏輯。這種“以軟定硬”思路，使得14nm制程下的520TFLOPS算力、6.4TB/s訪存帶寬與900GB/s卡間互聯帶寬，在實際工作負載中擁有更高的有效利用率。
全棧落地的“東方范式”
發布會現場，與DF1000芯片同步亮相的，是一套完整的產品階梯：遵循OAM 2.0規范的巔峯DF1000加速卡，支持風冷與液冷雙形態；單臺算力4.16PFLOPS的擎元QY100服務器；64卡整合為33PFLOPS的拓域TY64超節點；以及已經實現全功能穩定運行的128卡慧算集群。
軟件層面，東方算芯沒有另起爐灶。其自主開放的CAAP軟件棧全面兼容PyTorch、vLLM、Megatron-LM、DeepSpeed等主流開源框架，LLaMA、DeepSeek、Qwen等主流模型可開箱即用。實測數據顯示，DF1000在Llama3 70B訓練中實現500 TGS吞吐量，在Step-3.7-Flash與DeepSeek-V3.2推理任務中分別取得10ms和20ms的Decode TPOT成績。
“DF1000的目標不是把幾個參數做得好看，而是解決大模型訓練和推理過程中的真實瓶頸。”東方算芯副總裁郭煒在發布會上表示，“今天行業面臨的核心問題，并不只是算力不夠，更是數據搬運代價過高、帶寬受限、資源利用率不高。”
(東方算芯副總裁郭煒)
這種從芯片架構到系統集群的垂直整合，被東方算芯稱為“東方范式”。按照規劃，DF1000將于2025年Q4量產，后續DF2000（2026年Q4，1000TFLOPS@BF16）與DF3000（2027年Q4，2000TFLOPS@BF16）將沿著同一路徑持續迭代——每一代升級的重點并非追逐更先進的納米節點，而是通過架構優化、堆疊層數增加與互連帶寬提升，放大“軟件定義+3D近存”的技術紅利。
長期主義：在“天花板”之下尋找空間
面對“這條技術路線的天花板在哪里”的提問，魏少軍給出了坦誠的回答。3D堆疊的天花板是成品率——多層晶圓堆疊意味著良率按乘法遞減；而軟件定義+近存計算的整體天花板，最終仍然受制于工藝。“對于芯片行業來說，工藝技術的天花板依然是行業層面的天花板。”
但他同時認為，基于新的技術路線，國產算力芯片的天花板或許會來得晚一些。“現在我們用不那么先進的工藝，能夠實現別人用先進工藝來實現的性能。當我們有更好的工藝，就有機會做得更好。未來，我們很可能隨著國內工藝技術的不斷前行，與國際上采用先進工藝的玩家形成一種你追我趕、齊頭并進的過程。”
發布會上，魏少軍提出“共建、共筑、共贏”的產業主張，強調東方算芯將堅持長期主義，在底層架構、軟件工具與系統方案上耐心投入。對于國產AI芯片產業而言，DF1000的價值或許不僅在于一顆14nm芯片的性能參數，而在于它驗證了一種可能性：當先進制程的追趕之路充滿不確定性時，架構創新與系統級優化同樣可以成為突圍的支點。
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