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算力原生:智能时代的算力新范式电子书

廖湘科 翟季冬 曹振南 张献涛 冯景华 杜云飞 等多位院士、顶尖学者及企业领袖联袂推荐,从硬件资源到原生能力,一本书读懂算力原生的技术逻辑与产业价值

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作       者:唐卓,张嘉鹏,李肯立

出  版  社:机械工业出版社

出版时间:2026-09-01

字       数:13.6万

所属分类: 教育 > 大中专教材 > 研究生/本科/专科教材

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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。首先第1~3章从生产力演角度阐述算力革命的必然性,在梳理异构计算与云原生发展瓶颈的基础上提出涵盖“算子、任务、智能”三大核心内涵的算力原生理念;着第4~6章详细拆解算子原生化、任务原生化、智能原生化三层技术体系;然后第7章深介绍算力原生平台的工程落地架构与实现细节;最后第8~9章通过云计算、音视频、科学计算、AI推理等领域的实战案例验证其成效,展望了标准化与安全性等未来挑战及产业演路径。<br/>【推荐语】<br/>廖湘科 翟季冬 曹振南 张献涛 冯景华 杜云飞 等多位院士、顶尖学者及企业领袖联袂推荐,从硬件资源到原生能力,一本书读懂算力原生的技术逻辑与产业价值<br/>【作者】<br/>唐卓 教授、博士生导师,国家高层次人才计划项目获得者,现任湖南大学计算机学院院长、网络空间安全学院院长、文化与媒体计算研究中心主任、国家超级计算长沙中心总工程师、政务算力网络湖南省工程研究中心主任。长期从事高性能与分布式计算研究,提出时空调度及算力原生的理论技术体系,主导研发超算互联网资源共享系统、曦算调度系统、湖南省算力调度平台等核心系统。发表论文240余篇,授权发明专利72项,成果转化近亿元,主持国家重研发计划等20余项,获国家科技步二等奖2项、省部级一等奖5项。 张嘉鹏 湖南大学副教授、博士生导师,现任政务算力网络湖南省工程研究中心常务副主任、区块底层技术与应用湖南省重实验室副主任。选芙蓉计划青年人才、中国电子学会青年人才托举工程。主要从事算力网络下数据与算力调度研究,发表论文30余篇,申请专利20余项,主持国家级、省部级等课题10余项,获湖南省科技步一等奖1项。 李肯立 教授、博士生导师,湖南大学党委常委、副校长。选国家高层次人才计划,CCF会士,2023年获全国创新争先奖,享受国务院政府特殊津贴。兼任国家超级计算创新联盟副理事长、国家重研发计划“高性能计算”专项总体专家组专家等学术职务。长期从事超级计算与智能计算研究,主持国家重研发计划、科技创新2030重大项目、国家重大科研仪器研制项目等国家级课题18项。以第一完成人获国家科技步二等奖2项、中国专利金奖1项、省部级科技一等奖4项,另获国家科技步一等奖创新团队奖1项。<br/>
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Preface 前言

|理念篇| 范式革命的必然

|Chapter 1| 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

1.2 指数级增长:人工智能的算力饥渴

1.3 繁荣与困局:异构算力的迷思

1.4 算力原生的提出:一场静默的范式革命

|Chapter 2| 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

2.2 云原生的贡献:容器化与调度革命

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

2.4 竖井生态的形成:碎片化的困局与机制探索

2.5 适配模式的穷途与算力原生的突破

|Chapter 3| 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

3.3 算力原生的内涵

3.4 算力原生的核心价值:融通生态、释放潜能

|技术篇| 新范式的三大支柱

|Chapter 4| 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

4.2 无服务器架构:极致弹性的算力载体

4.3 算子融合:释放硬件潜能

|Chapter 5| 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

|Chapter 6| 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

6.3 训推一体服务:学习与行动的闭环

|应用篇| 新范式的工程落地

|Chapter 7| 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

7.2 关键组件实现

7.3 通用任务调度引擎实现

|Chapter 8| 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

8.2 音视频场景:异构集群的视频流渲染

8.3 科学计算场景:CPU与DSP的协同计算

8.4 AI推理场景:RAG辅助的多模态推理系统

|Chapter 9| 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

9.2 产业路径:分阶段演进与场景突破

9.3 未来展望:算力普惠与智能社会

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