ForgeKernel 实现零帧起手写算子:AI 生成算子反超 DeepSeek 人类手写巅峰

11月3日消息,面壁智能智能进化实验室联合 OpenBMB 社区推出算子生成 Agent 系统 ForgeKernel。一场公开直播实测显示,该 AI 在不参考原始源码、论文前提下,从零生成算子,在英伟达 B200 硬件上,性能超越 DeepSeek‑V4.1 的 FlashMLA Prefill 人类手写算子,速度提升 9.8%,完成测试后整套系统正式对外开源。

FlashMLA 是 DeepSeek 开源的注意力核心算子,被集成进最新推理框架 DeepInfer,代表当下人类手写算子的顶尖水平。本次直播仅向 ForgeKernel 提供算子数学定义与硬件约束条件,依靠 Agent 自进化迭代完成全部开发,全程人类零代码参与。

整场直播历时 22.5 小时,消耗 1 张 B200、合计 22 个 GPU 小时,共计 42 轮迭代,产出 32 个版本。项目初期版本虽然结果正确,但耗时高达 1834 微秒;运行不到 4 小时,耗时压缩至 593 微秒,性能逼近人类最优实现的 90%;第 7 小时出现架构层面突破,首次超越 FlashMLA;直播结束,最终算子耗时 472 微秒,对比 FlashMLA 的 518 微秒,实现 9.8% 的性能领先。

在此之前,ForgeKernel 已经在国产昇腾算力平台交出亮眼成绩。10 月 27 日,昇腾 CANN 官方公布榜单,ForgeKernel 一举拿下 CANNBench 950DT、950PR、A3 三大硬件榜单第一名。

其中 950DT 榜单得分 4010.75 分,领先第二名 27.8%,基准加速比达 1.533×,同等硬件条件下算力提升接近 50%,可显著降低企业算力采购部署成本;950PR 竞争激烈,基准加速比 1.638×;面向广泛商用的昇腾 910C(A3)平台,基准加速比 1.898×。

该系统在英伟达 CUDA 生态与昇腾独立架构两套差异巨大的软硬件栈上均取得榜首,证明其具备跨硬件平台通用优化能力。

高性能算子长期依赖资深工程师手动调优,开发周期长、人才门槛高。国产新芯片上市后,算子适配往往存在较长空窗期,专家人力供给跟不上芯片与大模型迭代节奏。

团队同期发布论文《JustGoal:With Only a Goal,the AI Baseline Is Above the Expert Kernels》,研究表明仅给定优化目标,不提供算子先验知识,在 B200 平台 10 个算子中有 8 个效果优于人类开源实现。同时发现纯目标驱动模式存在短板:AI 擅长细节调优,但很难独立完成整体架构设计。

ForgeKernel 在 JustGoal 基础之上补齐架构设计短板,核心分为三部分:将架构设计与代码实现解耦,把复杂任务拆解为多个里程碑;把硬件实测沉淀的经验存入知识库,支持跨算子复用;将自身最优版本作为对标对象,开展自进化迭代。

直播过程中,Agent 自主识别出 Q 加载与 KV 数据搬运存在访存争抢问题,主动调整请求节奏,再收获 2.4% 性能收益,这类问题以往需要资深专家才能发现。

测试数据显示,在 29 组算子对比中,ForgeKernel 有 24 项打平或者超越专家实现;同时全部胜过三套主流 Agent 系统公开的 7 个标杆算子。该系统不会绑定特定硬件,切换芯片只更换性能分析工具,硬件专属知识由 AI 在目标硬件上测试积累,能够快速迁移适配新一代国产芯片。

算力效率提升拥有巨大产业价值。按照 Gartner 预测,2026 年全球 AI 基础设施支出约 1.48 万亿美元,算力效率每提升 1%,对应约 148 亿美元收益。相较于已经经过多年打磨的 CUDA 生态,国产芯片算子库优化空间更大,ForgeKernel 在国产硬件上普遍可实现 20%‑30% 提速,英伟达平台提速 5%‑10%,有助于缩小国内外算力底座的性能差距。

目前 ForgeKernel 生成算子已经落地产业,接入训练框架,在英伟达与国产芯片上完成 MiniCPM5‑1B 长序列训练测试。行业正在形成 “国产模型写算子,国产芯片跑算子” 的全栈闭环,也是 RSI 递归自进化技术落地的典型案例。

过去顶尖算子重构迭代,人类专家往往耗费数月乃至半年;现在 AI 完成同等难度优化任务,最多仅需两天。不过这不代表人类工程师被替代,工作模式将发生转变:工程师不再逐行手写底层代码,转为负责设定目标、搭建环境、验证结果,扮演系统架构师角色。AI 正以小时级迭代速度,填平国产芯片 “能跑” 到 “跑好” 之间的软件鸿沟。

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