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近年来,人工智能技术飞速发展,各行业对 AI 计算的需求急剧增长。大模型规模化应用的核心瓶颈直指算力基础设施的高效、灵活与安全。在此背景下,昆仑元AI——异构AI计算虚拟化架构和切片增强方法及系统,成功获得国家专利授权。该技术通过软硬件协同优化,突破传统虚拟化技术局限,资源利用效率实现大幅提升,硬件投入成本显著降低,算力调度的响应速度得到极大提升。
一、传统AI虚拟化技术的核心困境
企业支撑多场景AI任务时,传统技术暴露明显缺陷,制约算力高效利用:
1. 资源浪费严重:粗粒度GPU划分无法匹配小任务需求,资源利用率不足;
2. 调度僵化:无法解析任务需求,资源争抢导致延迟飙升、任务中断;
3. 隔离性不足:多租户共用资源易引发安全隐患,无法满足高安全需求;
4. 异构兼容难:无法屏蔽不同GPU硬件差异,资源池化难以实现。
二、专利核心创新:四大突破破解痛点
本专利以“超细粒度切片+智能调度+全栈隔离+异构兼容”为核心,实现算力利用效率革命。
创新1:超细粒度切片,盘活闲置算力
软硬件协同实现1GB显存+1SM超细粒度切片,精准匹配任务需求,支持多任务并行,资源利用率从不足30%提升至85%以上。
创新2:意图感知调度,提升响应效率
智能解析任务需求、预测负载,动态调整切片分配,调度延迟缩短至20ms以内,任务完成效率提升3倍。
创新3:全栈隔离体系,保障安全可控
构建硬件-软件-网络三层隔离,实现多租户互不干扰,安全隐患发生率降至0,达到金融级安全标准。
创新4:异构混合部署,降低适配成本
屏蔽不同GPU硬件差异,整合为统一算力池,支持混合部署,适配多种异构硬件,部署成本大大降低。
三、核心性能对比(关键指标)
| 对比指标 | 传统虚拟化方案 | 同类竞品方案 | 昆仑元AI专利技术方案 |
| 资源利用率 | 低 | 中等 | 大幅提升 |
| 调度响应效率 | 迟缓 | 一般 | 显著提升 |
| 硬件综合成本 | 高 | 中等 | 显著降低 |
| 多租户隔离安全性 | 未达标 | 基本达标 | 达到金融级标准 |
| 异构 GPU 适配性 | 仅支持少量类型 | 支持部分类型 | 全类型兼容 |
| 任务运行稳定性 | 较差 | 中等 | 大幅提升 |
四、核心产业应用场景
场景1:大模型训练——一张GPU可支撑8个中小模型并行训练,万亿参数模型训练周期缩短77%,硬件成本降60%;
场景2:云计算多租户服务——三层隔离保障安全,资源利用率提升至85%,运维成本降40%;
场景3:自动驾驶——调度延迟≤20ms,边缘算力利用率提升50%,任务中断率降至0。
五、行业价值
该专利降低中小企业算力部署门槛,打破国外技术垄断,提升我国算力基础设施自主可控水平,赋能AI、云计算等多领域发展,为“人工智能+”落地注入核心动力。未来,我们将持续优化技术,推动算力服务规模化赋能千行百业。