Open3D-PIMC pyrkii yhtenäistämään 3D-tekoälysirujen ohjelmistot

Tsingway ja Beijing Academy of Artificial Intelligence (BAAI) ovat julkaisseet avoimena lähdekoodina Open3D-PIMC:n, ohjelmointimallin ja ohjelmistokehyksen kehittyville kolmiulotteisille laskentasiruille. FlagOS-ohjelmistopinossa sen tarkoitus on tarjota kehittäjille yhteinen kerros heterogeeniselle tekoälylaitteistolle sen sijaan, että jokainen kiihdytinvalmistaja edellyttäisi omaa erillistä ohjelmistopinoaan. 1

Mikä ongelma kehyksellä pyritään ratkaisemaan?

Uudet tekoälykiihdyttimet yhdistävät yhä useammin muistissa laskentaa (compute-in-memory), sirupalapakkauksia (chiplet) ja uudelleenkonfiguroitavaa logiikkaa. Tavoitteena on lyhentää matkaa, jonka data kulkee muistin ja laskennan välillä. Tämä voi parantaa käytännön kaistanleveyttä ja pienentää datansiirron energiankulutusta. 1

Laitteistojen moninaisuus synnyttää samalla ohjelmisto-ongelman: arkkitehtuureilla voi olla eri käskykannat, muistikäyttäytyminen ja suoritusmallit. Ilman yhteistä abstraktiokerrosta sama työkuorma voidaan joutua siirtämään ja optimoimaan erikseen jokaiselle sirulle.

Open3D-PIMC:n ilmoitettu tavoite on murtaa tämä pirstaloituminen ja korvata malli, jossa jokaisella sirulla on oma ohjelmistopinonsa, yhtenäisemmällä 3D-laskentalaitteiston ohjelmointitavalla. 1

Kehittäjä kuvaa työn – kehys sovittaa sen sirulle

Open3D-PIMC:ssä kehittäjä määrittelee työkuormasta kaksi korkean tason asiaa:

• Datan sijoittelun ja rakenteen: missä data sijaitsee ja miten se on järjestetty.
• Tehtävien jaon: miten työ pilkotaan käytettävissä oleville laskentaresursseille.

Kehyksen on tarkoitus kohdistaa ja optimoida tämä kuvaus valitulle laitteelle. Sirukohtaiset käskykannat ja mikroarkkitehtuurin ominaisuudet voidaan jättää lisäosiin. Näin laitevalmistajat voivat pitää toteutuksensa yksityiskohdat omanaan, mutta tarjota kehittäjille yhdenmukaisemman rajapinnan. 1

Periaatteessa tämä voi helpottaa työkuormien siirtämistä uusille kiihdyttimille. Käytännössä ratkaisevaa on, kuinka laadukkaita ja ylläpidettyjä laitteistokohtaiset lisäosat sekä kääntäjän taustaosat ovat. Toiminnallisuuden siirrettävyys ei automaattisesti tarkoita suorituskyvyn siirrettävyyttä.

Open3D-PIMC on osa FlagOS-hanketta

BAAI johtaa FlagOS-hanketta, joka rakentaa avointa infrastruktuuria heterogeeniselle tekoälylaskennalle. FlagOS on kuvattu väliohjelmistokerrokseksi, jonka avulla suuret mallit voidaan ottaa käyttöön erilaisilla taustalla olevilla tekoälysiruilla. 35

Open3D-PIMC laajentaa tätä linjaa 3D-laskentasiruihin. FlagOSin laajempi tavoite on, että sama kehitystyö toimisi useilla siruilla: GPU:illa, NPU:illa, yleiskäyttöisillä GPU-ratkaisuilla, erikoistuneilla kiihdyttimillä (DSA), RISC-V-pohjaisilla tekoälylaitteilla ja Arm-arkkitehtuurin laitteilla. 1

FlagOSin materiaalien mukaan ekosysteemi on sovittanut yli 30 tekoälysirua yli 20 siruvalmistajalta ja pystyy ottamaan uusia yleisiä suuria malleja käyttöön useilla siruilla yhden päivän sisällä. Kyse on kuitenkin ekosysteemitason väitteistä, ei riippumattomasta näytöstä siitä, että Open3D-PIMC olisi jo saavuttanut saman kattavuuden, virheettömyyden tai suorituskyvyn kaikilla tuetuilla laitteilla. 1

Tsingwayn laitteisto ja Qwen-esimerkki

Tsingway esittelee toisen sukupolven uudelleenkonfiguroitavan suorittimensa esimerkkinä kehyksen kohdeluokasta. Ratkaisussa yhdistyvät 3D-muistilaskenta, sirupalapakkaus ja uudelleenkonfiguroitava laskenta. BAAI puolestaan asemoi Open3D-PIMC:n osaksi työtä, jolla rakennetaan avointa kääntäjäpohjaa 3D-laskentasiruille. 1

Julkaisua koskevissa tiedoissa sanotaan myös, että FlagOS varmisti elokuussa 2026 Alibaba Cloudin Qwen3.8-2.4T-A95B-mallin käyttöönoton yhdeksällä tekoälysirualustalla samana päivänä kuin malli julkaistiin. Qwen3.8-2.4T-A95B on avoimilla painoilla julkaistu mixture-of-experts-malli: sillä on 2,4 biljoonaa parametria yhteensä, joista 95 miljardia on aktiivisena päättelyn aikana. 118

Tämä on merkki siitä, että laajempi FlagOS-hanke tavoittelee mallien nopeaa käyttöönottoa. Se ei silti ole sellaisenaan toistettava vertailu Open3D-PIMC:n kääntäjäsiirrettävyydestä, viiveestä, energiatehokkuudesta tai luotettavuudesta erilaisella 3D-laitteistolla.

Mitä tiedetään – ja mitä ei vielä tiedetä?

Julkaisu vahvistaa, että Open3D-PIMC on avattu lähdekoodina ja että sen kehittäjät tavoittelevat yhteistä abstraktiota uudelle tekoälykiihdytinluokalle. 1

Avoimeksi jää silti useita keskeisiä kysymyksiä:

• Tuottavatko muutkin kuin alkuvaiheen osallistujat tuotantokelpoisia lisäosia ja ylläpitävätkö he niitä pitkäjänteisesti?
• Säilyykö sovellusten kilpailukykyinen suorituskyky, kun ne siirretään huomattavan erilaisesta arkkitehtuurista toiseen?
• Miten työkalut toimivat virheenkorjauksessa, häiriötilanteissa, profiloinnissa ja pitkäaikaisessa ylläpidossa?
• Vahvistavatko riippumattomat, toistettavat tulokset siruvalmistajien välisen oikeellisuuden, läpimenon, viiveen ja energiankulutuksen?

Kehittäjät ovat ilmoittaneet jatkavansa standardointia, siruvalmistajien välisen tuen laajentamista ja kehittäjätyökalujen parantamista. Lisää 3D-siruoptimointien tuloksia on suunniteltu vuoden 2026 neljännelle neljännekselle. 1

Yhteenveto

Open3D-PIMC kannattaa nähdä ennen kaikkea avoimena lähtöpisteenä ja ehdotuksena yhteiseksi kääntäjä- ja kehyskerrokseksi 3D-tekoälylaitteistolle. Ajatus on selkeä: kehittäjä kuvaa työkuorman korkealla tasolla, ja laitevalmistajakohtaiset lisäosat hoitavat laitteiston yksityiskohdat taustalla.

Tavoite on merkittävä muistilaskentaa ja sirupalapohjaisia kiihdyttimiä ajatellen. Avoin lähdekoodi ja laajat ekosysteemiväitteet eivät kuitenkaan vielä merkitse kypsää, riippumattomasti validoitua monen valmistajan tuotantoratkaisua. Ratkaisevaa näyttöä ovat jatkuvat ulkopuoliset kontribuutiot ja läpinäkyvät vertailut aidosti erilaisilla siruilla. 1