“DeepSeek甚至绕过了CUDA”，论文细节再引热议，工程师灵魂提问：英伟达护城河还在吗？

西风
2025-01-29
11:49:53

来源：量子位

梦晨 西风 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

英伟达刚刚从DeepSeek-R1引发的4万亿元暴跌中缓过劲来，又面临新的压力？

硬件媒体Tom‘s Hardware带来开年最新热议：

DeepSeek甚至绕过了CUDA，使用更底层的编程语言做优化。

这一次是DeepSeek-V3论文中的更多细节，被人挖掘出来。

来自Mirae Asset Securities Research（韩国未来资产证券）的分析称，V3的硬件效率之所以能比Meta等高出10倍，可以总结为“他们从头开始重建了一切”。

在使用英伟达的H800 GPU训练DeepSeek-V3时，他们针对自己的需求把132个流式多处理器（SMs）中的20个修改成负责服务器间的通信，而不是计算任务。

变相绕过了硬件对通信速度的限制。

△ DeepSeek-V3 Technical Report

这种操作是用英伟达的PTX（Parallel Thread Execution）语言实现的，而不是CUDA。

PTX在接近汇编语言的层级运行，允许进行细粒度的优化，如寄存器分配和Thread/Warp级别的调整。

这种编程非常复杂且难以维护，所以行业通用的做法是使用CUDA这样的高级编程语言。

换句话说，他们把优化做到了极致。

有网友表示，如果有一群人嫌CUDA太慢而使用PTX，那一定是前量化交易员。

一位亚马逊工程师提出灵魂质问：CUDA是否还是护城河？这种顶尖实验室可以有效利用任何GPU。

甚至有网友开始畅想，如果“新源神”DeepSeek开源了一个CUDA替代方案……

那么事情是否真会如此？

DeepSeek真的绕过了CUDA？

首先要明确的是，PTX仍然是英伟达GPU架构中的技术，它是CUDA编程模型中的中间表示，用于连接CUDA高级语言代码和GPU底层硬件指令。

PTX类似汇编语言，代码大概长这样：

△来自tinkerd.net

在实际编译流程中，CUDA代码首先被编译为PTX代码，PTX代码再被编译为目标GPU架构的机器码（SASS,Streaming ASSembler）。

CUDA起到了提供高级编程接口和工具链的作用，可以简化开发者的工作。而PTX作为中间层，充当高级语言和底层硬件之间的桥梁。

另外，这种两步编译流程也使得CUDA程序具有跨架构的兼容性和可移植性。

反过来说，像DeepSeek这种直接编写PTX代码的做法，首先不仅非常复杂，也很难移植到不同型号的GPU。

有从业者表示，针对H100优化的代码迁移到其他型号上可能效果打折扣，也可能根本不工作了。

所以说，DeepSeek做了PTX级别的优化不意味着完全脱离了CUDA生态，但确实代表他们有优化其他GPU的能力。

事实上，我们也能看到DeekSeek已经与AMD、华为等团队紧密合作，第一时间提供了对其他硬件生态的支持。

One More Thing

还有人提出，如此一来，让AI擅长编写汇编语言是AI自我改进的一个方向。

我们不知道DeepSeek内部是否使用AI辅助编写了PTX代码——

但是确实刚刚见证DeepSeek-R1编写的代码显著提升大模型推理框架的运行速度。

Llama.cpp项目中的一个新PR请求，使用SIMD指令（允许一条指令同时处理多个数据）显著提升WebAssembly在特定点积函数上的运行速度，提交者表示：

这个PR中的99%的代码都是由DeekSeek-R1编写的。我唯一做的就是开发测试和编写提示（经过一些尝试和错误）。

是的，这个PR旨在证明大模型现在能够编写良好的底层代码，甚至能够优化自己的代码。

llama.cpp项目的创始人检查了这段代码后表示“比预期的更爆炸”。

参考链接：
[1]https://www.tomshardware.com/tech-industry/artificial-intelligence/deepseeks-ai-breakthrough-bypasses-industry-standard-cuda-uses-assembly-like-ptx-programming-instead
[2]https://x.com/bookwormengr/status/1883355712191123666
[3]https://tinkerd.net/blog/machine-learning/cuda-basics/
[4]https://www.amd.com/en/developer/resources/technical-articles/amd-instinct-gpus-power-deepseek-v3-revolutionizing-ai-development-with-sglang.html
[5]https://x.com/ggerganov/status/1883888097185927311

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