全球首个3 D算力芯片编程模型开源发布下一代国产AI软硬件底座率先贯通

央广网北京9月18日消息（记者 刘家怡）9月11日，国务院常务会议研究算力网建设有关工作，明确指出“算力网是人工智能发展的基础支撑”，要求“积极推进关键技术和装备研发应用，构建多层次网络化算力体系”，并强调“支持企业开展科技创新、资源整合和应用推广，促进供需更好匹配。”

算力网建设的关键，不仅在网络层面的互联互通，更在于底层芯片与软件底座的自主贯通。在同期举办的2026中国算力大会上，全球首个面向3D算力芯片的编程模型与开源软件框架Open3D-PIMC正式开源发布，全部代码已上线开源社区，供全球开发者、产业机构开放接入使用。该项目由新架构智能芯片技术北京市重点实验室主导单位北京清微智能科技股份有限公司与北京智源人工智能研究院联合开发，成为国产自主AI软件栈众智FlagOS面向下一代3D算力芯片的标准化解决方案。

Open3D-PIMC在2026中国算力大会上正式开源发布。（清微智能供图 央广网发）

Open3D-PIMC的发布，标志着我国初步完成3D AI芯片算力软件底座从上层框架、算子层向下贯通至芯片编程、编译层的完整自主技术链条。

国家战略、基础研究与产业实践三重共振：3D算力芯片成为下一代AI芯片主流形态

3D算力芯片依托三维集成技术，将存储单元与计算单元堆叠集成，把芯片内部数据流动距离从横向压缩至纵向的微米级，大幅提升带宽、降低搬运功耗，被业内视为后摩尔时代破解传统芯片“存储墙”“功耗墙”约束的重要技术路线之一。

从国家顶层规划看，为推动电子信息制造业高质量发展，工业和信息化部、国家发展改革委近日联合印发《电子信息制造业发展“十五五”规划》。规划明确提出要构筑先进计算生态体系。加快先进计算产品及技术创新攻关，加快存算一体等新计算范式布局，推进三维集成等技术突破和应用。

从基础研究看，国家自然科学基金连续多年在《集成芯片前沿技术科学基础重大研究计划》中将三维集成芯片列为核心研究方向，2026年度项目指南明确提出“明晰三维结构下集成芯片中电-热-力多物理场的相互耦合机制，支撑3D集成芯片的设计和制造。”

从产业实践看，国内多家企业已在3D架构算力芯片领域取得实质性突破。华为今年9月披露其采用“逻辑折叠”技术的芯片实测数据：在相同性能下，与平面架构的前代产品相比，NPU功耗下降66%。小米于今年8月发布全球首款6nm 3D晶圆级堆叠AI加速芯片，通过Wafer-on-Wafer堆叠工艺实现1.22TB/s超高带宽。

国家战略定方向、基础研究打地基、产业实践出成果――三重力量汇聚，3D算力芯片作为下一代AI芯片主流形态之一的趋势已然清晰。

硬件跑得快 底层软件要跟上：统一编程模型是3D算力时代的“通用语法”

当前，大模型参数规模持续扩大，算力需求快速增长。据工业和信息化部数据，截至今年6月，我国智算规模达2185EFLOPS（FP16），同比增长177%。算力正加快成为驱动人工智能创新发展的关键底座。

3D芯片硬件架构突破之后，与之匹配的编程模型、软件框架，决定着新型硬件能否充分释放算力潜能。没有统一的编程模型，先进芯片就难以高效转化为可用生产力。

据了解，Open3D-PIMC首次构建了面向3D算力芯片的统一编程模型：开发者仅需定义数据分布与任务划分逻辑，框架即可智能完成算法向硬件的适配与优化。同时，框架兼容多厂商硬件，各芯片的私有指令集、微架构能力以插件形式保留，兼顾开源共建的开放性与企业核心技术权益。这个统一、开放的编程模型，相当于为开发者提供了一套“通用语法”，让同一份算法可以跨芯片运行。

Open3D-PIMC融入的FlagOS生态，由北京智源人工智能研究院牵头，联合清华大学、北京大学及数十家芯片厂商共建，广泛支持30余款芯片。此次3D算力编程框架的补强，打通了国产开源AI软件栈在三维近存计算领域的关键拼图，形成了从前沿算法到底层新型硬件的高效贯通闭环。

《电子信息制造业发展“十五五”规划》也明确提出，推进软硬协同，强化开源开放与协同共建，打造基于计算的人工智能软硬件全栈生态，健全配套软硬件协同适配工具。

北京智源人工智能研究院AI系统研究负责人门春雷表示，随着3D芯片关键技术突破，量产芯片陆续出现，但如果缺少配套编译器能力，会造成“先进硬件、低效软件”的困境。Open3D-PIMC为3D芯片产业提供了设计参考，通过产业力量的汇聚，加速迭代，形成3D芯片编译器的全球标准，加速3D芯片应用落地。

当前全球3D算力产业尚处于技术孕育与标准构建的关键窗口期，尽早建立自主且开放的编程标准，对于引导上下游产业协同、筑牢数字基础设施根基具有重要前瞻意义。

从“一芯片一软件栈”到“一次开发跨芯运行”：开源推动算力集约化发展

全国一体化算力网建设强调“合理布局、规范有序”。算力资源的集约化利用，不仅体现在基础设施的统筹规划上，更体现在软件底座的统一开放上。

从这次发布中也可以看到，全球人工智能竞争与合作正在进入一个新阶段。算力竞争的焦点已从单芯片、单模型的参数比拼，逐步延伸到底层软件栈、技术标准与开发者生态的综合较量。开源正是实现算力集约化发展的关键路径。过往国产算力建设更多是各实体各自搭建软件栈，应用迁移成本高，开发者门槛高，产业难以形成合力。Open3D-PIMC以开源形式贡献进入FlagOS开放社区，让不同厂商的3D硬件均可基于这套框架开展开发工作，有助于避免重复建设，让行业力量聚焦于核心技术创新。

值得关注的是，本次开源亦探索出了一条“企业核心贡献+开源社区共建”的算力基础设施培育新范式，展现了国内科技创新主体由“分散单点攻关”向“共建共享生态”的积极转变。清微智能将前沿自研底层软件能力注入公共开源基础设施，积极参与新一代AI芯片底层软件全球标准和规则的制定；社区吸纳高校、芯片厂商、开发者共同迭代标准。这种模式既避免中国科技参与全球治理的缺位，又规避了各家重复搭建软件栈的资源浪费，为国内下一代算力软件生态建设提供了有益参考。

近年来，我国在AI大模型层面涌现出Qwen、GLM、DeepSeek等一批具有全球影响力的开源成果，已经持续服务全球开发者。此次Open3D-PIMC的面世，进一步将中国开放创新的深度拓展至芯片底层软件层级，不仅为全球AI算力开发者提供了探索新型计算范式的开放选择，也为全球算力底层标准的协同演进贡献了兼具实用性与先进性的中国方案。

清微智能软件副总裁李彬表示，Open3D-PIMC开源项目专项工作组，将持续推进编程模型标准化迭代、跨厂商硬件适配、开发者工具完善，持续壮大生态，为我国加快建设高水平算力基础设施、实现人工智能产业高质量发展注入持久动能。

主题：编程模型|Open3D-PIMC|基础研究