在AI芯片生態日益多元化的背景下,如何降低跨平臺軟件遷移成本成為行業焦點。近期,眾智FlagOS社區推出的KernelGen工具與統一編譯器FlagTree組合方案,為算子跨芯片自動生成提供了系統性解決方案。該方案通過自動化工具鏈覆蓋算子開發全生命周期,在華為昇騰、摩爾線程、海光、天數智芯等國產AI芯片及英偉達GPU上完成系統性驗證,標志著算子開發模式從手工編碼向工程化生產轉變。
技術實現層面,KernelGen構建了四層架構體系:用戶可通過自然語言、數學公式或現有代碼描述需求;大模型驅動的智能體自動生成Triton內核代碼;驗證層構建多維度測試用例,在目標芯片上與PyTorch參考實現進行數值比對;最后通過性能評估與自動化調優確保執行效率。這種全流程自動化方案將算子開發效率提升數個量級,特別是在多芯片適配場景下,避免了重復開發帶來的資源浪費。
統一編譯器FlagTree是支撐跨芯片適配的核心基礎設施。該項目自2025年啟動以來,已支持12家廠商近20款芯片,涵蓋DSA、GPGPU、RISC-V AI及ARM等多種架構。通過建立統一的硬件中間表示層,FlagTree將芯片差異封裝在編譯階段,使算子生成邏輯無需關注底層硬件細節。最新發布的v0.4版本引入Triton語言擴展機制,提供Lite、Struct、Raw三層編程接口,既保證基礎代碼的跨平臺兼容性,又為性能優化保留靈活空間。
實際評測數據顯示,在110個代表性Torch算子的多輪生成測試中,KernelGen取得82%的編譯成功率與62%的執行正確率。不同芯片表現呈現差異化特征:華為昇騰在代碼生成階段表現突出,英偉達平臺則保持最高的數值準確性。當使用FlagTree編譯器時,各平臺執行正確率顯著提升,特別是在英偉達GPU上達到70%的通過率,較原生編譯器提升近20個百分點。這種穩定性優勢為后續性能優化奠定了基礎。
大模型能力差異在算子生成任務中表現明顯。以華為昇騰平臺為測試環境,GPT-5展現出最強綜合能力,在110個算子中有65個實現完全正確的數值輸出。GLM-4.7在復雜算子處理上存在波動,而Qwen3-Max等模型受限于語義理解深度,生成成功率相對較低。這表明算子自動生成不僅需要代碼生成能力,更考驗模型對數學運算邏輯、邊界條件處理等底層機制的理解。
性能優化方面,通過引入模型自反思機制與專家知識庫,KernelGen實現顯著突破。在英偉達平臺測試中,優化后算子執行正確率提升至75.5%,其中68.5%的算子獲得超過1倍的加速效果,整體性能中位數達1.04倍。這種持續進化能力證明,算子自動生成已突破"可用"階段,正在向"高效"方向邁進。特別在融合外部專家知識后,系統能夠針對特定硬件特性進行深度調優,這種人機協同模式為AI基礎設施發展開辟新路徑。
當前行業面臨的硬件碎片化挑戰,在KernelGen方案中找到破局之道。該工具鏈通過抽象化硬件差異、自動化生成驗證流程,將算子開發周期從數周壓縮至小時級。在金融、醫療等對系統穩定性要求極高的領域,這種可驗證的數值正確性保障具有特殊價值。隨著FlagTree編譯器支持的芯片數量持續增長,跨平臺算子庫的規模效應正在顯現,有望解決長期困擾AI落地的"芯片孤島"問題。










