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分析报告

项目 “伺服者”

基于国产处理器和余数系统(RNS)的神经网络计算加速硬件软件系统

状态: 积极开发中
关联: 与“猎手”硬件软件系统集成
目标: 替代 NVIDIA 进口产品

项目概述

关键开发目标和任务

开发背景

“伺服者”项目的开发是为了应对创建国产神经网络计算加速硬件软件解决方案的迫切需求, 这些解决方案能够在人工智能系统中替代进口平台(主要是 NVIDIA)。

该计划是在发展“猎手”硬件软件系统的框架内实施的,旨在确保关键设施保护计算机视觉系统的技术主权。

直接集成

计划将开发的系统直接集成到“猎手”硬件软件系统中,以替代进口计算模块。

项目主要目标

替代进口计算平台

为神经网络计算创建国产替代 NVIDIA 的平台

提升性能

使用余数系统(RNS)优化计算机视觉任务的计算

确保技术独立性

为 AI 计算系统创建完整的开发和生产周期

适应特定任务

为无人机探测和跟踪任务专门设计架构

技术特性

项目架构与关键技术

硬件软件系统架构

国产处理器

使用俄罗斯处理器解决方案作为基础计算平台

Elbrus, Baikal, Skif

余数系统(RNS)

应用余数系统(RNS)模运算来并行化和加速神经网络计算

并行处理

神经网络优化

用于高效执行卷积和矩阵运算的专用算法和架构

YOLO, CNN, RNN

余数系统(RNS)工作原理

RNS 基于将数字表示为除以互质模数所得的余数集合。 这使得可以并行对每个余数执行算术运算,从而显著提高神经网络典型运算的计算速度。

+

并行性

×

无进位

÷

高精度

加速高达 5 倍

关键技术规格

参数 特性 优势
架构 混合(CPU + RNS 加速器) 针对神经网络计算优化
性能 高达 20 TOPS(每秒万亿次运算) 与 NVIDIA Jetson Xavier 相当
能效 15-30 瓦(取决于配置) 适用于现场应用
支持的神经网络 YOLO, ResNet, MobileNet, EfficientNet 兼容主要架构
接口 PCIe, USB 3.0, Ethernet, CAN 与现有基础设施集成
工作温度 -40°C 至 +85°C 极端运行条件

与进口产品对比

竞争优势与劣势分析

对比分析: “伺服者” vs NVIDIA Jetson

标准 “伺服者” NVIDIA Jetson 结论
来源 国产开发 进口(美国) 优势: 技术独立
性能 15-20 TOPS 10-32 TOPS(取决于型号) 与中端型号相当
功耗 15-30 瓦 10-60 瓦 优势: 针对现场应用优化
生态系统 发展中 成熟 (CUDA, TensorRT) 劣势: 需要发展工具
成本 预计比同类产品低 20-30% 高(从 400 美元到 2000+ 美元) 优势: 经济效益
支持 直接联系开发者 企业支持 优势: 快速适应任务需求
安全性 完全控制代码和架构 封闭架构 优势: 政府部门的安全性

“伺服者”的关键竞争优势

技术主权

完全控制技术栈,不依赖外国解决方案

针对保护任务的专门化

架构针对安全系统中计算机视觉算法进行了优化

适应客户需求

能够根据具体任务和运行条件进行定制

降低总拥有成本

通过国内生产和服务降低拥有成本

开发与实施阶段

2024-2026 年项目路线图

阶段 1: 研究阶段

2024 年

RNS 加速器架构的理论研究与建模。开发神经网络计算算法原型。

建模 算法 架构

阶段 2: 硬件原型

2025 年 (第 1 季度)

基于国产处理器创建第一个硬件原型。集成 RNS 加速器并进行性能测试。

原型 RNS 加速器 测试

阶段 3: 软件生态系统

2025 年 (第 2-3 季度)

为开发者开发驱动程序、编译器和库。创建将现有神经网络移植到“伺服者”平台的工具。

驱动程序 工具

阶段 4: 与“猎手”集成

2025 年 (第 4 季度)

在“猎手”硬件软件系统中用“伺服者”平台替换进口计算模块。实地测试并根据实际运行条件进行优化。

集成 测试 优化

阶段 5: 批量生产

2026 年

组织“伺服者”平台的批量生产。将应用范围扩展到其他安全和计算机视觉系统。

生产 扩展 实施

结论与展望

项目分析评估与建议

分析评估

技术意义

“伺服者”项目对于确保俄罗斯在人工智能系统和计算机视觉领域的技术主权具有高度的战略意义。

风险与挑战

主要风险在于创建有竞争力的软件生态系统,并确保与现有神经网络框架的兼容性。

市场潜力

潜在市场不仅包括安全系统,还包括其他领域:工业控制、交通、医疗,这些领域都需要高效的人工智能解决方案。

建议

优先发展方向

  • 专注于针对具体周界防护任务的优化
  • 发展简化神经网络移植的工具
  • 为关键算法创建参考实现

实施策略

  • 分阶段替换现有系统中的进口组件
  • 在客户现场创建示范区域
  • 为集成商制定培训计划

结语

“伺服者”项目是一项具有重要战略意义的开发,旨在创建用于加速神经网络计算的国产硬件软件平台。 项目的成功实施不仅将确保如“猎手”硬件软件系统等安全系统的技术独立性, 还将为发展工业和国防综合体中各类俄罗斯人工智能解决方案奠定基础。

分析报告基于

“伺服者”项目技术文档

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