①【openFuyao】智算时代的异构算力连接器

①【openFuyao】智算时代的异构算力连接器

• 写在最前面
• • [一、 引言：异构时代的算力调度困局](#一、 引言：异构时代的算力调度困局)
  • [二、 核心主张与技术定位：从算力纳管到算力亲和](#二、 核心主张与技术定位：从算力纳管到算力亲和)
  • • [2.1 核心主张：实现真正的"算力亲和"（Compute-Friendly）](#2.1 核心主张：实现真正的“算力亲和”（Compute-Friendly）)
    • [2.2 愿景与使命：构建开放的软件生态](#2.2 愿景与使命：构建开放的软件生态)
    • [2.3 技术定位：云原生（K8s）与高性能计算（HPC）的连接器](#2.3 技术定位：云原生（K8s）与高性能计算（HPC）的连接器)
  • [三、 openFuyao 技术框架：算力亲和的实现路径](#三、 openFuyao 技术框架：算力亲和的实现路径)
  • • [3.1 总体架构与核心平台](#3.1 总体架构与核心平台)
    • [3.2 关键技术能力拆解（回应"调度困局"）](#3.2 关键技术能力拆解（回应“调度困局”）)
    • • [3.2.1 算力感知与度量（回应"缺乏标准"）](#3.2.1 算力感知与度量（回应“缺乏标准”）)
      • [3.2.2 智能算网编排（回应"资源错配"）](#3.2.2 智能算网编排（回应“资源错配”）)
      • [3.2.3 异构作业调度（回应"软件碎片化"）](#3.2.3 异构作业调度（回应“软件碎片化”）)
  • [四、 结论](#四、 结论)
  • 参考文献

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版权声明：本文为原创，遵循 CC 4.0 BY-SA 协议。转载请注明出处。

面对AI时代异构算力并存带来的资源异构性、软件环境碎片化和生态割裂等严峻挑战，openFuyao 社区应运而生。本文结合算力调度行业报告，深入剖析 openFuyao 的核心主张，即实现真正的"算力亲和"（Compute-Friendly）。

本文解构了openFuyao通过"核心平台+可插拔组件"架构，在云原生底座上实现 NUMA 亲和、在离线混部、Gang 调度等 HPC 级关键技术，以回应如何破局算力调度平台的现有行业痛点。

openFuyao 正通过其开放社区，担当起连接云原生与高性能计算的"连接器"角色，并以国产化适配为基石，致力于孵化全球算力互联的开源标准。

一、 引言：异构时代的算力调度困局

随着人工智能技术的迅猛发展，全球对算力的需求呈指数级增长，算力已成为数字经济时代的核心生产力。计算架构已迈入 "通算、智算、超算"并存的异构算力时代。这种多元化的算力结构虽具备巨大潜力，但其管理和调度引发了严重的异构算力调度困局。

根据头豹研究院的行业研究报告，当前异构算力调度面临的核心挑战体现在以下三个层面，这些痛点直接制约了 AI 应用的效率与资源利用率：

1. 资源异构性与软件环境碎片化： 算力资源涵盖 CPU、GPU、FPGA、ASIC/NPU 等多种架构，各硬件特性与指令集差异显著。同时，任务强依赖于特定软件栈（如 CUDA、CANN），调度系统必须解决复杂的兼容性问题，调度难度显著增加。
2. 跨架构任务迁移成本高昂： 任务在不同硬件架构间的迁移，往往要求重写代码或调整算法。例如，AI 模型从 GPU 迁移至 NPU，涉及算子级适配与数据并行策略的重构，此举极大地推高了技术门槛和时间成本。
3. 缺乏统一调度标准与接口，生态割裂： 现阶段缺乏统一的计量标准和接口规范，不同厂商芯片的驱动、算子库存在差异，导致跨架构资源难以互通，引发资源错配与利用率低下。

破局者 openFuyao： 面对上述困局，行业亟需一个能够聚合、优化和统一调度多样化异构算力的平台。openFuyao 正是为解决"调度困局"而生的新一代算力基础设施，致力于提供一个内建"算力亲和"理念的系统级解决方案。

二、 核心主张与技术定位：从算力纳管到算力亲和

2.1 核心主张：实现真正的"算力亲和"（Compute-Friendly）

传统基于 Kubernetes 的调度平台侧重于对容器化资源的"纳管"。openFuyao 则超越了这一目标，追求 "算力亲和"（Compute-Friendly）。

"算力亲和"的内涵是：实现应用与算力在架构、拓扑、软件栈上的最优匹配。这意味着调度系统必须具备深度感知底层硬件特性的能力，确保任务被调度到最合适的资源上，并以最高效的方式运行。openFuyao 以此为核心主张，直接回应了行业中生态割裂和资源错配的痛点。

2.2 愿景与使命：构建开放的软件生态

openFuyao 的愿景是成为多样化算力时代的调度枢纽和管理基座。

其使命是："提供多样化的算力集群软件生态，释放智能的无限价值。" 此使命强调软件生态是连接底层硬件和上层 AI 应用的核心。openFuyao 旨在通过开放协作，聚合与释放每一种异构算力的潜能，构建一个开放、繁荣的算力应用生态。

2.3 技术定位：云原生（K8s）与高性能计算（HPC）的连接器

openFuyao 在现有技术生态中找到了精准的定位：云原生（K8s）与高性能计算（HPC）的连接器。

• Kubernetes (K8s)： 擅长云原生应用的弹性部署和微服务管理，但其默认调度器缺乏对 AI/HPC 这种紧耦合、高吞吐批处理任务的精细化能力。
• 高性能计算调度器 (如 Slurm)： 提供了作业调度和精细化资源隔离，但在云原生化、弹性伸缩和敏捷性方面存在不足。

openFuyao 通过融合两者的优势，以 K8s 作为坚实的云原生底座，并在其上提供 HPC 级别的精细化调度能力（如 Gang 调度、NUMA 亲和），实现了云原生和高性能计算场景的跨越式融合。

三、 openFuyao 技术框架：算力亲和的实现路径

openFuyao 采用 "核心平台 + 可插拔组件" 的解决方案框架，这是其实现"算力亲和"战略的技术保障。

3.1 总体架构与核心平台

openFuyao 的核心平台基于深度优化的 Kubernetes ，提供基础的集群管理和容器化能力，确保了平台的云原生基因和开放性。可插拔组件则是 openFuyao 差异化能力的核心体现，它们是针对异构算力挑战开发的"技术抓手"。

3.2 关键技术能力拆解（回应"调度困局"）

openFuyao 通过一系列可插拔组件，精准回应了行业的几大挑战：

3.2.1 算力感知与度量（回应"缺乏标准"）

通过精细化插件，实时监测异构硬件（NPU/GPU/CPU）的利用率、拓扑、功耗等状态，并进行画像。它建立了统一的多维资源模型，使得异构资源可以被标准化计量和池化，为智能决策提供可靠数据支撑。

3.2.2 智能算网编排（回应"资源错配"）

对应算力调度平台的 算网编排和算力路由，**openFuyao **解决了资源分配中的效率瓶颈和性能损耗问题：

• NUMA 亲和调度： 深度感知服务器内部 CPU、内存、加速卡之间的物理拓扑（NUMA 架构），自动将任务进程调度到与其数据最近的 CPU 核或内存节点，避免数据跨片访问，极大降低延迟，提升高性能计算的效率。

图为 NUMA亲和调度实现原理

• 在离线混部调度： 针对集群资源利用率低的问题，通过精细化的 QoS 和资源压榨策略，在保证在线服务（Latency Sensitive）SLA 的前提下，动态运行离线任务（如 AI 训练），从而将集群整体资源利用率提升至更高水平。

图为 在离线混部和资源超卖解决方案示例图

3.2.3 异构作业调度（回应"软件碎片化"）

openFuyao 更好的解决了 AI/HPC 任务的特殊调度需求：

• Gang Scheduling（成组调度）： 确保 AI 训练等紧耦合任务所需的全部 Pod 能同时获得资源并拉起，避免部分资源空等导致的死锁和效率下降。
• AI 推理套件/作业： 通过高层的抽象和封装，屏蔽底层 Ascend CANN 等不同异构硬件的软件栈差异，为应用开发者提供统一的作业接口，实现模型训练和推理的**"开箱即用"** ，显著降低了跨架构迁移的成本。

四、 结论

openFuyao 的核心价值在于，它不仅仅是一个调平台，而是面向智算时代的异构算力****连接器 。它通过"算力亲和"的核心主张，以及 NUMA 亲和、在****离线混部、Gang 调度等 HPC 级技术能力，成功地在云原生底座上解决了异构算力带来的碎片化和标准缺失两大难题。

openFuyao 代表了未来算力调度的发展方向：融合、智能、开放。它不仅为国内算力基础设施提供了破局"生态鸿沟"的"中国方案"，也正在走向全球，力争成为下一代算力互联的开源标准。

欢迎访问其官方文档、试用平台，并加入社区，共同定义下一代算力调度标准。

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参考文献

1. openFuyao 社区. (2025). 发行说明 | openFuyao文档. https://docs.openfuyao.cn/docs/
2. openFuyao 社区. (2025). 快速入门 | openFuyao文档 . https://docs.openfuyao.cn/docs/Quick_Start
3. 头豹研究院. (2025). 2025年算力调度平台行业.
4. openFuyao 社区. (2025). 开发指南/NUMA亲和调度开发指南 . https://docs.openfuyao.cn/docs/Developer_Guide/NUMA_aware_Scheduling_Development_Guide
5. ITP.net. (2025). Empowering Global Innovation with an Open, Reliable Computing Alternative. https://www.itp.net/edge/empowering-global-innovation-with-an-open-reliable-computing-alternative
6. WuzhouCloud. (2025). openFuyao x 广电五舟：共建复合集流体智能产线系统. https://www.wuzhoucloud.com/news/index2596.html

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