最小成員年僅16歲的“宇宙將為你閃爍”隊、國內外頂賽?？汀癠STC-鴻雁隊”、臨時抱佛腳卻小宇宙爆發率先突破19us優質性能標準的“博雅芯”和“aisys” 隊……這些來自北京大學、清華大學、上海交通大學、中國科學技術大學、西安交通大學、華中科技大學、復旦大學等頂尖高校的學霸們，卻在一場算子賽事中打起了“賽博擂臺”，在你方唱罷我登場的交替沖頂過程中，“算子開發”這一相對冷門的概念走到學界臺前。
什么是算子開發?算力領域“基礎初學者”如何與富有經驗的“進階選手”同臺競技?算子開發的定義對“產學研”的意義是什么?為何昇騰AI原生創新算子挑戰賽對頂尖學府的學生具有如此大的吸引力?
這些問題，在昇騰AI原生創新算子挑戰賽S3賽季中得到進一步解答，從Ascend C語言等工具框架，到昇騰社區的“學”“練”“訓”“考”“賽”體系，再到產教融合下各類計劃和激勵，賽事本身“以小見大”折射出計算產業人才培養的方法論，以及昇騰原生人才培育戰略考量與深遠布局。
憑實力沖鋒，在試錯中成長
“Ascend C語言本身設計非常優秀，性能體驗更加絲滑”
所謂“算子”是指在機器學習模型或神經網絡中執行的基本數學運算或數據變換，而“算子開發”是指實現和優化“算子”的過程，目的是使算子能在特定硬件(如 GPU、TPU)或框架(如 TensorFlow、PyTorch)中以最高效的方式運行。
來自華科大“HUST VectorDB1”隊伍的闞廣馳舉了個形象的比喻：“模型輸入參數要經過多層網絡，這些網絡就是一個算子，從前到后依次輸入輸出，如果說大模型是一個樂高，算子就是一塊塊積木，把它搭起來?！?/p>
賽事采用預賽+決賽的賽制，又分為基礎算子開發命題和算子性能挑戰命題兩大賽道，題目通常是拋出一個場景化的定量，要求參賽者優化算子代碼，用規定計算資源實現最快速的處理，而且成果可不斷優化、多次提交，刷新自己在榜單上的名次。
雖然有大量試錯的機會，但算子開發仍然是計算機專業比較難的方向，其應用實踐也大多面向產業界，因此對選手而言，這不僅是掌握算子開發的窗口，也是學習用“產業思維”解題的好機會。
“在分析賽題時，首先要明確算子的功能、輸入與輸出。初始階段通常會實現一個單核版本，確保邏輯清晰正確后，再考慮多核版本以提升性能?！标R廣馳坦言整個過程并非一蹴而就——多核版本的開發涉及host側的分塊策略和device側對深層API的調用，特別是矢量計算API的使用，需要注意數據劃分的大小以避免效率低下。對此，“HUST VectorDB1”隊伍選擇的策略是“一開始不要太著急去實現最優版本，而是要先把普通的版本給做出來，然后再想還有哪些能優化的地方?！?/p>
“宇宙將為你閃爍”隊的石皓文也分享了比賽過程中遇到的技術瓶頸：“內存讀寫操作通常是無感知且自動同步的，在多核系統中，當試圖向主機內存寫入數據時，數據需要經過不同層級的緩存，這就引出了緩存一致性的問題。”來自西安交通大學少年班的石皓文今年僅16歲，是S3賽季最年輕的參賽選手，但在計算機技術層面已有深厚的知識儲備，在一眾參賽選手中堪稱出類拔萃。后來石皓文靈機一動，通過學習歷年冠軍代碼和社區API文檔，找到了問題的解法，并且持續優化。
而來自中國科學技術大學的“USTC-鴻雁隊”作為一度排名競賽榜榜首的隊伍，同樣經歷了反復摸索、踩坑的階段。隊員楊鵬宇談到，在處理高維算子時，需要精準把握不同維度存儲與訪問特點，再合理優化計算流程，這個過程要不斷嘗試不同算法與策略組合。在他看來，賽制的設置鼓勵試錯，實現技術從生疏到精通是個磨練的過程，這離不開“趁手的工具”與“完備的生態”支撐。
中國科學技術大學【USTC-鴻雁隊】
“趁手的工具”指CANN架構和Ascend C語言，前者是專為昇騰AI處理器設計的計算架構，提供了從底層硬件到上層應用的全棧AI解決方案，具有高性能、低功耗等優勢;后者是針對算子開發場景推出的編程語言，原生支持C和C++標準規范，能夠最大化匹配用戶的開發習慣，并且通過多層接口抽象、自動并行計算、孿生調試等關鍵技術，助力開發者低成本完成算子開發和模型調優部署。
“Ascend C語言本身設計非常優秀，針對內存計算并行、內存管理隊列、并行控制進行了優化，能夠充分發揮底層芯片的性能?！倍辔粎①愡x手如此表示，Ascend C無論是從底層還是應用性和兼容性來講，都達到了非常合格的標準，因此體驗起來會更加“絲滑”，性能超乎想象。
此外，算子開發與硬件高度相關，不能僅靠軟件層面來開展工作。算子挑戰賽還為加入原生人才促進計劃的參賽者提供香橙派AIpro開發板，其基于昇騰AI技術路線，具備強勁的算力，能夠滿足大多數AI算法原型驗證、推理應用開發等需求。如此“軟硬兼施”，為參賽者沖頂賦予全面的加速度。
在比賽中學習，在學習中比賽
“未來想要成為昇騰AI的布道師”
但要輸出更多計算產業的新鮮血液，不能僅靠“天賦選手”和“進階選手”，還需要完備的生態，讓更多人擁抱計算領域，尤其是以昇騰AI為代表的國產算力。這點在賽事“邊學邊賽”的特色上可見端倪。
來自北京大學 “aisys”隊的唐正舉表示，“賽事方還為我們建立了微信群，隨時答疑解惑，同時提供云上算力代金券，減少我們投入和試錯的成本，這些都對我們的比賽內容大有助益。”同時，華為昇騰領域專家還會通過線上直播，對核函數開發、算子工程開發、算子aclnn調用及微認證、融合算子、性能優化等多種技術細節進行講解，幫助參賽者更好地掌握昇騰AI技術。
對算子開發領域初學者的隊伍而言，能否快速獲得充足的生態支撐至關重要。“博雅芯”隊伍并非算子開發專業，同樣能通過昇騰社區獲得教學視頻和文檔代碼支持，并且通過賽事能夠將理論知識與實際應用相結合，成為率先突破19us優質性能標準的隊伍，一度登頂榮譽榜，之后通過持續優化算子，在激烈的競爭下始終保持在前十以內。隊員紛紛表示在比賽中就能快速實現這種比較工程化的算子優化，還是特別有成就感的，“沒想到這么短的培訓時間就能拿到這樣的好成績?！?/p>
至此，“打榜賽制”和“邊學邊賽”形成了良性的循環，參賽者在不斷的學習中提升自己的成績，然后又獲得更多動力去查詢資料、自我學習，再去刷新自己榜單名次?！按蠹矣凶约旱膶W習任務，所以我們用課余時間做好分工，比如我在昇騰社區、賽事官網、代碼網站去查詢一些主流的解法，探討隊伍的解題方向，其他人負責優化代碼，不斷輸出新的成果?！蓖瑯觼碜晕靼步煌ù髮W少年班，且年僅19歲已大三在讀的“宇宙將為你閃爍”隊長王禹皓分享道。
華為昇騰領域專家為參賽選手進行培訓
實際上，昇騰AI原生創新算子挑戰賽既是昇騰社區的一環，又是整個昇騰生態的縮影：在昇騰社區，開發者不僅可以獲取最新的技術資訊、開發文檔和案例教程，還可以參與技術討論和問題解答，還定期舉辦線上技術沙龍、工作坊和直播課程等，邀請行業專家、資深開發者分享最新技術趨勢、實戰經驗和最佳實踐，使能開發者拓寬視野、近距離接觸產業前沿。
但昇騰社區更被開發者重視的，是“學”“練”“訓”“考”“賽”完整的賦能體系，許多參賽者接觸了算子開發、掌握了昇騰工具鏈之后，并不滿足于賽事本身，而是希望留在這個生態里，昇騰社區同樣提供了考核和認證的入口，讓更多高校開發者成為昇騰的“布道師”，在校內吸引更多人了解和使用昇騰AI相關產品與服務，同時也在昇騰社區作出積極貢獻。
這批高校開發者，掌握了昇騰的工具鏈，能適配昇騰軟硬件，又經過昇騰體系的認證，成為“昇騰原生人才”的雛形，為我國計算產業發展輸入更多“源頭活水”，尤其在昇騰AI在產業界大面積鋪開、國家推進國產替代的背景下，意義更顯重大。
產教融合，全棧布局
昇騰為高校學子打開國產算力的“第一窗口”
如果說昇騰AI原生創新算子挑戰賽只是一個“入口”，那么產教融合才是昇騰培養原生人才的重要發力點。目前，昇騰AI原生創新算子挑戰賽已連續舉辦S1、S2、S3三個賽季，是國內少有的、基于國產算力平臺的算子開發賽事。首屆S1賽季單賽題參賽隊伍超過140支，共260余人角逐14萬獎金池，S2賽季在此前基礎上再度加碼，兩大賽題共吸引超500支參賽隊伍、761人參賽，最終共評選出4個金獎、6個銀獎、8個銅獎。
甚至在S1、S2賽季中，選手們憑實力產出了豐富的開源算子庫，不僅為后來的參賽者提供“開卷參考”，甚至這些成果進入產業，將有效推動AI技術在智能制造、智慧城市、智慧醫療等多個行業的廣泛應用。
到了S3賽季，已吸引超過670支參賽隊伍報名，參賽人數再創新高。并將于2025年5月迎來年度總決賽，預賽出線隊伍將爭奪年度總決賽100+萬元獎金池，“算子開發”在高校逐漸從“冷”趨“熱”，背后是高校對計算產業的逐漸重視。
舉例來說，從賽事我們可以看到，算子開發這類計算產業相關領域，具備強烈的實操屬性，還需要培養學生的產業思維，高校如果想設立計算產業相關課程，需要搭建算力環境、提供案例實踐，否則容易陷入空談理論、閉門造車的局面。
高校專場賽現場
對此，“博雅芯”隊長魯云龍透露，在昇騰提供的異構芯片平臺以及其完整工具鏈和技術棧支持下，北大人工智能相關課程開展更加深入，比如算子開發可以直接作為并行算法設計課程的實踐作業，建立在昇騰算力上的深度學習框架可以對多門人工智能課程提供用于神經網絡訓練的平臺，昇騰加速卡本身也能為這類課程提供算力。
此外，華為還與北京大學、上海交通大學、中國科學技術大學、浙江大學共建“鯤鵬昇騰科教創新卓越中心”，與復旦大學、南京大學、東南大學、北京理工大學建立“鯤鵬昇騰科教創新孵化中心”，為課程開展和科研創新搭建算力環境，并以此為基礎，在這批高校內開展昇騰AI原生創新算子挑戰賽校內賽。正是產學界對培養原生人才的重視和行動，昇騰AI原生創新算子挑戰賽才能有源源不斷的“算子新手”“天賦少年”和“進階高玩”。
此外，產教融合也解決了發展原生人才的“后顧之憂”。雖然當下大模型風潮正盛，高校也不乏懷有“遠慮”的學子，比如對實驗室科研較為感興趣的石皓文就出人意料地對記者表達了某種擔憂：“當前大模型技術迭代太快，讓人不禁懷疑這一波潮流是不是快要到頂點了，會不會未來的生產端是不是會更加聚焦于堆算力、堆資源的方向，或者新的熱點出現，讓我們的實驗室研究變得沒有意義?”
該情況在行業內并非沒有先例，上一輪人工智能熱潮主角是深度學習，但自從大模型爆發，高校深度學習研究方向的實驗室變得“一卡難求”，所有算力資源和熱錢投資都轉向大模型，很大程度上影響深度學習專業師生的科研和就業。
對此，產業意識到，發展原生人才，還需要解決所謂“最后一公里”問題，增強學生擁抱國產算力的動力，讓他們能夠對上手學習、實習就業、科研創新、產教學研用合作有明確的規劃和預期。
鯤鵬昇騰也對應發布了原生人才促進計劃、優才計劃、科研創新使能計劃、眾智計劃等。其中，原生人才促進計劃通過認證和獎金激勵，鼓勵更多原生人才作為校園大使和布道師，帶動后來者加入;優才計劃則聯合生態伙伴，幫助畢業生與企業對接，使得計算人才“學有所用”;科研創新使能計劃則提供專項資助，激勵應用科學技術研究和軟件研發創新，最高可達30萬元;眾智計劃則主要面向不同層級學生，開放真實產業課題，培養學生實踐創新能力，目前已累計投入超2億元的激勵資金。
這意味著，高校學子接觸昇騰AI每個環節都能得到扶持，實現“有所學”“有所踐”“有所用”。本次賽事也讓更多參賽者了解到昇騰AI的整體生態，一定程度上打消了石皓文們的擔憂和疑慮。此外，計算產業出于數字經濟基礎設施的特殊定位，無論上層熱點如何變化，計算原生人才始終能找到自己的一席之地。
結語
算子開發既是實現AI算法的關鍵環節，更是推動AI技術從理論邁向大規模產業應用的源動力之一，其在計算產業中將大有可為。目前，昇騰AI原生創新算子挑戰賽S3賽季將近尾聲，優勝隊伍將在2025年5月舉辦的鯤鵬昇騰開發者大會(KADC)啟動總決賽，各大頂尖高校團隊將迎來“諸神之戰”。
作為面向開發者的技術盛宴，一年一度的鯤鵬昇騰開發者大會不僅有超前沿的技術分享、超好玩的技術盛會、超驚喜的動手體驗，還可以與技術大咖、學術領軍人物以及生態伙伴、高校、優秀開發者一道，領略計算開發最前沿，碰撞出技術創新與職業規劃的更多火花，攜手推動計算產業的繁榮與發展。
讓“屠龍技”走出“象牙塔”，如此才有利于暢通教育、科技、人才的良性循環。昇騰AI原生創新算子挑戰賽雖然僅是第一年，已經成為高校和產業合作的標桿案例之一，未來昇騰也將基于產教融合的需求，打造全流程、成規模、高質量的人才培養體系，為中國計算產業發展提供堅實而肥沃的“黑土地”。
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