跨层协同设计

跨层协同设计是《AI+HW 2035: Shaping the Next Decade》报告提出的实现[[效率扩展]]的核心方法论。

定义

跨层协同设计是指打破算法、软件、硬件、系统等不同层级之间的壁垒，进行联合优化，以实现整体系统效率的最大化。

核心原则

• 打破碎片化：解决当前算法与硬件发展脱节的问题
• 全局优化：从系统整体出发，而非局部最优
• 双向反馈：算法设计考虑硬件特性，硬件设计面向算法需求

在各层面的体现

• 算法层面：[[硬件感知算法]]——算法在设计时就考虑到目标硬件的特性和限制
• 软件层面：编译器、运行时系统与硬件特性的协同优化
• 硬件层面：芯片架构针对AI工作负载的定制化设计
• 系统层面：从数据中心到边缘设备的全栈协同

与维基中其他概念的关系

• 与[[效率扩展]]：跨层协同设计是实现效率扩展的核心方法论
• 与[[每焦耳智能]]：跨层协同设计的目标是最大化每焦耳智能
• 与[[physical-ai]]：物理AI系统需要跨层协同设计来满足实时性和能效要求
• 与[[算力下沉]]：边缘设备的能效限制推动跨层协同设计的需求