


本书共9章,从背景理念、核心技术、平台实现到实践展望层层递进。第1章剖析智能时代算力革命的动因与演进;第2章回顾算力技术的发展历程并阐述现状;第3章深入讲解算力原生的核心理念与价值;第4~6章分别详述算子、任务、智能三个层次原生化的技术内涵;第7章探讨算力原生平台的整体实现方案;第8章展示其在各行业的实践案例;最后,第9章阐述算力原生面临的挑战并展望未来。
本书对于投身算力技术与产业创新的研究人员、工程师、决策者及广大学子来说,具有重要实践参考价值。
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前言
目录
理念篇 范式革命的必然
第1章 算力觉醒:智能时代的新引擎
1.1 从电力到算力:新质生产力的演进
1.1.1 电力时代:工业经济的能量底座
1.1.2 算力时代:信息社会的认知底座
1.1.3 对比分析:能量链与认知链
1.2 指数级增长:人工智能的算力饥渴
1.2.1 AI算力需求的三大引擎
1.2.2 模型体量:参数指数曲线的背后
1.2.3 数据洪峰:词元世界里的“热力学”
1.2.4 应用泛化:推理请求的“长尾爆炸”
1.2.5 三大引擎的叠加效应:AI算力需求的指数级革命
1.3 繁荣与困局:异构算力的迷思
1.3.1 编程模型层面的软硬解耦与语义鸿沟
1.3.2 虚拟化技术的适用边界
1.3.3 从集群管理到算力网络的演进挑战
1.4 算力原生的提出:一场静默的范式革命
1.4.1 算力需求变化与传统计算范式的瓶颈
1.4.2 从软件适配硬件到面向算力的能力设计
1.4.3 算力原生的基本内涵与直观理解
1.4.4 算力原生范式带来的影响与价值
第2章 算力技术的发展历程与现状
2.1 异构计算的探索:从CUDA到OpenCL
2.1.1 异构计算的发展历程与现状
2.1.2 CUDA、OpenCL与硬件编程模型
2.1.3 硬件抽象层与跨平台移植技术
2.2 云原生的贡献:容器化与调度革命
2.2.1 虚拟化与容器化技术演进
2.2.2 Kubernetes与集群调度系统
2.3 算力即服务与算力网络:新兴服务模式与关键支撑技术
2.3.1 算力即服务的兴起
2.3.2 算力网络架构与关键技术
2.4 竖井生态的形成:碎片化的困局与机制探索
2.4.1 现有技术的局限性
2.4.2 传统调度策略的瓶颈
2.4.3 算力交易与可信共享机制
2.5 适配模式的穷途与算力原生的突破
2.5.1 适配模式的挑战
2.5.2 算力原生的核心突破点
2.5.3 算力原生调度的新思路
2.5.4 从算力可用到算力高效
第3章 算力原生:新范式的核心内涵
3.1 范式转变:从“应用适配算力”到“算力原生应用”
3.2 算力原生的内在特性
3.2.1 异构性的价值重构
3.2.2 层次性的数据组织
3.2.3 动态性的智能调控
3.3 算力原生的内涵
3.3.1 算子原生化:算力“神经元”的统一
3.3.2 任务原生化:工作流的智能调度
3.3.3 智能原生化:算力与AI的深度融合
3.4 算力原生的核心价值:融通生态、释放潜能
3.4.1 提升算力资源利用效率,释放异构算力潜能
3.4.2 支撑复杂智能任务,满足新型计算负载需求
3.4.3 构建新型算力基础设施,支撑算力服务化发展
3.4.4 面向未来计算体系的战略意义
技术篇 新范式的三大支柱
第4章 算子原生化:构建算力的统一“语言”
4.1 算力抽象:资源统一建模
4.1.1 统一描述与度量:从物理资源到语义抽象
4.1.2 资源标识与调度:算力的自我认知
4.2 无服务器架构:极致弹性的算力载体
4.2.1 范式重构:从静态配给到按需响应
4.2.2 资源画像:异构算力的智能匹配基础
4.2.3 冷启动难题攻克:镜像分发与存储优化
4.2.4 预测与预热:算力的前瞻性调度能力
4.3 算子融合:释放硬件潜能
第5章 任务原生化:智能调度与全局优化
5.1 跨域资源传输:数据与任务的协同优化
5.2 多工作流容器调度:镜像与资源的全局统筹
5.3 弹性伸缩迁移:动态环境的自适应决策
5.3.1 垂直伸缩:算力的动态聚焦
5.3.2 水平迁移:任务的跨架构流转
5.3.3 状态管理:任务的无感迁移
5.3.4 智能决策闭环:基于全局视图的调度
5.3.5 小结
第6章 智能原生化:算力与AI的深度融合
6.1 超智融合:CPU与XPU的协同机制
6.2 大模型赋能:工作流的自动生成
6.2.1 LLM与RAG的融合
6.2.2 工作流自动生成
6.3 训推一体服务:学习与行动的闭环
6.3.1 训推一体技术架构
6.3.2 训推一体服务实现
6.3.3 典型应用案例
6.3.4 小结
应用篇 新范式的工程落地
第7章 算力原生平台实现方案
7.1 架构设计:分层解耦与协同联动
7.1.1 概述:从资源到服务的价值重塑
7.1.2 分层解耦:“管、调、用”三位一体的技术体系
7.1.3 协同联动:构建一体化价值闭环
7.1.4 小结
7.2 关键组件实现
7.2.1 概述:从蓝图到基石
7.2.2 资源弹性管理层:算力池化与细粒度配给
7.2.3 工作流任务调度层:跨架构任务编排
7.2.4 训推一体智算服务层:AI全生命周期支持
7.2.5 组件间的协同联动机制
7.2.6 小结
7.3 通用任务调度引擎实现
7.3.1 关键组件详解
7.3.2 任务编排与调度流程
第8章 算力原生的行业实践
8.1 云计算场景:Kubernetes的算力感知调度
8.1.1 Kubernetes调度与异构计算
8.1.2 传统Kubernetes调度的结构性缺陷
8.1.3 架构设计
8.1.4 实践价值与未来方向
8.2 音视频场景:异构集群的视频流渲染
8.2.1 业务需求与算力调度特征
8.2.2 架构设计
8.2.3 核心技术实现
8.2.4 网络拓扑与部署实现
8.2.5 实践价值与应用成效
8.3 科学计算场景:CPU与DSP的协同计算
8.3.1 背景与问题:科学计算为何走向CPU+DSP协同
8.3.2 协同计算框架与硬件边界:以MT-3000为例
8.3.3 协同方法:时序骨架、内核循环与数据流组织
8.3.4 并行扩展:多重网格平滑器的协同实现
8.3.5 工程迁移清单与配置化描述
8.4 AI推理场景:RAG辅助的多模态推理系统
8.4.1 多模态推理系统框架
8.4.2 自适应四叉树分割
8.4.3 基于动态阈值的候选图像过滤
8.4.4 生成位置感知的文本描述
8.4.5 基于混合编码的跨模态检索
8.4.6 实践价值与应用成效
第9章 算力原生的挑战与未来
9.1 技术挑战:新范式成熟之路
9.1.1 标准化:让不同算力说同一种语言
9.1.2 隔离性:解决算力池中的“嘈杂邻居”
9.1.3 安全性:守护流动算力的信任边界
9.1.4 生态建设:从单点突破到产业协同
9.2 产业路径:分阶段演进与场景突破
9.2.1 短期:技术验证与生态构建,夯实基础能力
9.2.2 中期:场景深化与规模应用,实现价值落地
9.2.3 长期:全面普及与生态成熟,构建算力新基建
9.3 未来展望:算力普惠与智能社会
9.3.1 算力普惠:实现路径与核心价值
9.3.2 智能社会:应用场景与经济范式变革
9.3.3 保障体系:挑战应对与持续发展
后折页
封底
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