太初元碁近日发布了国产首个高兼容性虚拟指令集 PCX 及其高性能工业级编译器 PCXAC。PCX 是一种与具体硬件架构无关的虚拟指令集，通过逻辑抽象计算单元，旨在提供稳定、可移植、可扩展的并行计算模型，以降低跨硬件平台的迁移成本。PCXAC 是针对 PCX 指令集的编译系统，能够将 PCX 指令转换为太初 AI 加速卡的机器指令，有效屏蔽不同系列硬件的底层差异，解决硬件迭代快、软件适配成本高的问题。文章指出，国际主流指令集的技术壁垒和编译器性能瓶颈制约了国产智算算力释放，而太初元碁的实测结果显示，在 T100 加速卡上，PCX 编译的程序运行时性能远超基于 LLVM 编译的版本，证明了其在国产算力转化效率上的领先性。太初元碁还积极参与开源生态建设，与高校合作，适配了大量模型和算子，推动人工智能技术在国产加速卡上的普及。
日前，国产AI芯片企业太初元碁发布首个高兼容性虚拟指令集PCX及高性能工业级编译器PCXAC，并上架至其官网文档中心平台。
PCX（Parallel Computing eXecution）是太初元碁推出的与具体硬件架构无关的虚拟指令集（Virtual ISA），通过对底层的各类计算单元（如计算核心、存储架构）进行逻辑抽象，提供了稳定且可移植、可扩展的并行计算模型，具有强兼容特性，能够显著降低跨硬件平台的迁移成本。
据了解，PCX虚拟指令集可实现多层次存储等级抽象与多线程并行编程模型，囊括有符号整数、无符号整数、布尔类型、浮点类型、向量类型、字节数组、字符串等不同数据类型。支持用户在SDAA C程序中嵌入PCX指令，实现对关键计算路径的精细优化，有效提升程序在硬件上的执行效率。SDAA C高级编程语言和TecoPyTorch、Teco-vLLM等深度学习框架通过使用PCX虚拟指令，屏蔽了太初元碁不同系列硬件的机器指令和微架构的差异。
PCXAC是PCX虚拟指令集的编译系统，由太初元碁自主研发，能够将PCX虚拟指令转换为指定系列的太初AI加速卡的机器指令，从而屏蔽不同系列硬件的底层差异，即同一版本的PCX指令集可以在太初元碁多种系列的硬件上直接编译并高效执行，将程序与不同系列的硬件解耦，有效解决硬件迭代快，软件适配成本高的问题。
同时，PCXAC提供完整的开发者分析工具集，包括静态检查工具和动态检查工具，覆盖从编码到运行的全流程，助力用户更早发现、更快定位潜在缺陷，提升开发效率与代码质量。其中，静态检查工具在PCX指令编译期间，提前预警内存泄漏等隐患；动态检查工具可在PCX指令执行期间，动态检测越界访问、未初始化使用等深层问题。
作为一款工业级轻量编译器，PCXAC仅需基础编译环境即可运行，减少开发环境搭建的复杂度与兼容性问题，开发者可快速启动编译工作，降低环境配置成本；且在编译过程中对系统资源占用少，避免因编译器运行导致的资源争抢，提升资源利用率。
当前，国际主流指令集存在高技术壁垒问题，编译器性能瓶颈凸显，导致不同硬件平台间迁移成本高、硬件算力难以充分释放，从而制约了国产智算算力规模化落地应用。
太初元碁官方消息指出，在其T100 加速卡上，太初元碁对深度学习算子（卷积、规约等）进行严格的单卡性能对比测试。
实测结果显示：使用 PCX 虚拟指令集编译生成的程序，其运行时性能较基于 LLVM 编译的版本有大幅提升。
实测数据表明，PCX 能够深度适配国产硬件，且其编译器 PCXAC 能够充分将硬件算力转化为性能优势。PCXAC在性能上超越了业界主流的 LLVM，充分释放硬件算力。PCXAC 相较 LLVM 的性能提升，不仅证明 PCXAC 编译器在国产算力转化效率上的领先性，更预示着在实际场景中能够大幅降低训练与推理的时间成本。
据介绍，太初元碁通过参与开源生态建设与软件栈生态搭建，为开源社区、个人开发者提供全方位国产智算算力技术支持。目前，太初元碁已在包括GitHub、Gitee、Atomgit等平台深度参与paddle、Torch、OpenDataLab、HuggingFace、Vllm、DeepSpeed、Lightning等多个开源社区/项目的建设，并在GitHub平台上开放了多个已适配太初AI加速卡的开源项目来为开发者赋能。同时，依托主流AI社区Torch生态，通过系统性攻坚与开放协作，太初元碁联合10余家高校，累计适配600余个主流及垂直领域模型，迁移超200个长尾Torch生态算子至太初SDAA生态上，并凝聚超120高校开发者深度参与共建，推动人工智能技术在国产加速卡上深度普惠。
