米泊智能开源 ForgeStencil：AI 自动优化百余项工业软件
米泊智能联合 OpenBMB 开源了 ForgeStencil，这套系统专门针对 Stencil（网格算子）进行 AI 自动优化。它实现了零人工干预的自动研究与部署，打破了以往必须依赖稀缺高性能计算（HPC）专家手动优化的行业壁垒。
关键性能数据
- 优化效率提升：在单周内自动优化了 100+ 个真实的工业与科学计算软件。
- 研发周期缩短：单应用优化时间从数天/周级缩短至 小时级，研发效率提升约 100 倍。
- 算力扩展性：优化效果随算力规模扩展而提升，摆脱了人力限制。
核心架构：双智能体（Dual Agent）驱动
系统完全由 AI 智能体自主决策，无需人类专家介入，包含两个核心角色：
- Kernel Agent（算子智能体）- “科学家”角色
- 职责：负责算子锻造（Operator Forging）。
- 功能：独立研究并合成高性能内核，为主流 Stencil 类型构建针对不同形状和精度要求的专用算子矩阵，将数学表达转化为逼近硬件极限的代码。
- App Agent（应用智能体）- “工程专家”角色
- 职责：负责针对真实应用的定制化解决方案。
- 功能：识别热点、建立 GPU 基线、验证集成方案，并利用应用自带的测试用例进行端到端评估。
实测对比与行业应用
ForgeStencil 不仅能在理想化基准测试中胜出，更能直接解决实际工业场景中的性能瓶颈。
1. 框架对比优势
通过与 Halide, Devito, EBISU, DRStencil, FlashFFTStencil 等知名框架同台竞技：
- FP32 精度：几何平均加速 2.35 倍。
- 混合 FP16 精度：在 FP32 基础上再提升 1.95 倍 速度。
- 变系数 Stencil（全形状）：相比最佳基线仍保持 1.34 倍 的几何平均加速。
2. 真实工业软件加速效果
系统深入主流科学软件及权威基准，优化成果直接转化为生产力：
- HYPRE（结构化多重网格求解器）：加速 3.86 倍
- MiniSweep（核反应堆中子输运）：加速 5.78 倍
- gprMax & FDTD（电磁仿真）：加速 2.47 倍
- RTM（油气地震成像逆时偏移）：加速 1.81 倍
- QuantLib（债券定价）：加速 1.82 倍
- 非笛卡尔 MRI 重建：加速 2.45 倍
- 数字乳腺断层合成反投影：加速 1.63 倍
约 42% 的优化直接对应真实工业生产负载，覆盖油气公司、医疗设备厂商及气象部门的核心业务。
战略意义与长远影响
从“经验驱动”到“数据驱动”的范式转移
- 打破知识孤岛：传统 HPC 优化依赖专家个人经验，难以传承与共享。ForgeStencil 通过大量并行智能体共享知识库，实现了经验的实时交换。
- 集体智能进化：系统具备持续的自我迭代与进化能力，从单一代码生成迈向自动研究与优化，从局部算子加速迈向全流程应用部署。
推动高端制造升级
长期来看，该系统将为 CAE 仿真、地震成像、电磁学、流体力学等高端装备的数字基础提供自动优化支持，直接加速国产高端装备与能源勘探的制造升级进程。
开源与生态建设
- 开源地址：GitHub
- 合作邀请：米泊智能已向高性能计算学者、工业软件专业人士及开源开发者发出邀请，共同构建该生态。
