在人工智能技術飛速發(fā)展的今天,行業(yè)聚光燈往往聚焦于那些發(fā)表突破性論文的科學家,但真正推動技術落地的往往是那些深耕底層優(yōu)化的工程師。近日,一位在OpenAI默默耕耘的資深工程師因其在GPU計算內(nèi)核開發(fā)領域的卓越貢獻引發(fā)廣泛關注。
引發(fā)這場討論的源頭是一則社交媒體熱帖,其中披露OpenAI每日數(shù)萬億次的模型訓練計算量,竟有相當比例依賴某位工程師編寫的核心CUDA內(nèi)核。評論區(qū)迅速將目標鎖定在Scott Gray身上,這位在深度學習底層優(yōu)化領域深耕十余年的技術專家。
CUDA內(nèi)核開發(fā)堪稱人工智能領域的"皇冠明珠",要求開發(fā)者同時精通并行計算理論、GPU硬件架構和深度學習算法。多數(shù)從業(yè)者停留在應用層開發(fā),即便從事優(yōu)化工作也主要集中于推理階段。而Gray所專注的訓練過程優(yōu)化,特別是反向傳播階段的底層內(nèi)核開發(fā),需要同時駕馭算法設計、并行計算策略和硬件特性,這種復合型能力在業(yè)界極為罕見。
追溯Gray的技術成長軌跡,其職業(yè)起點便展現(xiàn)出與眾不同的技術追求。在伊利諾伊大學香檳分校攻讀物理與計算機科學雙學位期間,他就展現(xiàn)出對底層系統(tǒng)優(yōu)化的濃厚興趣。2016年加入OpenAI前,Gray曾在專注GPU優(yōu)化的Nervana Systems公司任職,這段經(jīng)歷成為其技術突破的關鍵階段。
在Nervana時期,Gray開發(fā)了革命性的maxas匯編器。這款針對NVIDIA Maxwell架構的工具允許開發(fā)者直接編寫SASS機器碼,繞過傳統(tǒng)CUDA編譯鏈的抽象層。通過手動優(yōu)化寄存器分配、指令調(diào)度和內(nèi)存訪問模式,Gray實現(xiàn)的單精度矩陣乘法內(nèi)核在GM204 GPU上達到理論峰值的98%計算效率,較NVIDIA官方cuBLAS庫提升4.8%。這項突破性成果直接挑戰(zhàn)了硬件廠商在底層優(yōu)化領域的權威地位。
基于maxas的成功經(jīng)驗,Gray進一步開發(fā)了maxDNN卷積優(yōu)化框架。該框架采用128位紋理加載、激進雙緩沖策略等創(chuàng)新技術,在AlexNet模型上實現(xiàn)93-95%的持續(xù)計算效率,遠超同期cuDNN庫32-57%的波動表現(xiàn)。在Overfeat模型的特定卷積層中,maxDNN更創(chuàng)下96.3%的峰值效率,這些數(shù)據(jù)至今仍是底層優(yōu)化領域的標桿。
加入OpenAI后,Gray的技術視野從單一算子優(yōu)化擴展到架構級創(chuàng)新。面對模型規(guī)模指數(shù)級增長帶來的計算挑戰(zhàn),他主導開發(fā)了塊稀疏(Block-Sparse)GPU內(nèi)核。這項創(chuàng)新將權重矩陣劃分為固定塊結構,通過完全跳過零值塊的計算,使稀疏矩陣處理速度較傳統(tǒng)方法提升數(shù)個數(shù)量級。相關開源論文顯示,采用該技術的LSTM模型寬度可達同等稠密網(wǎng)絡的5倍,在文本和圖像生成任務上取得顯著突破。
從Nervana到OpenAI,Gray始終保持著技術突破者的本色。前Nervana CEO公開證實,正是其在技術論壇展現(xiàn)的底層優(yōu)化能力,促使公司當即決定聘用這位"全球最強GPU程序員"。在OpenAI的里程碑式項目中,從GPT-3到DALL-E的模型訓練背后,都活躍著Gray編寫的高性能GPU內(nèi)核。
這種將理論突破轉化為工程現(xiàn)實的能力,使Gray成為連接學術發(fā)現(xiàn)與產(chǎn)業(yè)落地的關鍵橋梁。當業(yè)界還在討論模型規(guī)模與計算效率的平衡時,他已經(jīng)通過底層創(chuàng)新開辟出新的技術路徑。正如深度學習先驅Yann LeCun所言:"真正的技術革命往往始于對計算本質(zhì)的重構。"











