No.202201
AI 框架发展白皮书
（2022 年）
中国信息通信研究院
2022年2月
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前言
AI 助力当前经济社会步入智能经济时代。世界正在进入以新一
代信息技术驱动发展的重塑时期，人工智能（AI，Artificial Intelligence）
作为其中重要的使能技术，对激活实体经济具有溢出带动性很强的
“头雁效应”，对构筑国家科技影响力具有举足轻重的意义。人工智能
成为了全球各国新的科技热点，人工智能基础设施建设也成为重要抓
手与着力点。未来十年是全球发展数字经济、迈入智能经济社会的黄
金发展期，着力发展人工智能基础设施，将为我国人工智能产业发展
壮大、数字经济蓬勃发展提供强大牵引力。
AI 框架是智能经济时代的操作系统。作为人工智能开发环节中
的基础工具，AI框架承担着AI 技术生态中操作系统的角色，是AI
学术创新与产业商业化的重要载体，助力人工智能由理论走入实践，
快速进入了场景化应用时代，也是发展人工智能所必需的基础设施之
一。随着重要性的不断凸显，AI框架已经成为了人工智能产业创新
的焦点之一，引起了学术界、产业界的重视。
在此背景下，白皮书致力于厘清 AI 框架的概念内涵、演进历程、
技术体系与作用意义，通过梳理总结当前 AI 框架发展现状，研判AI
框架技术发展趋势，并对 AI 框架发展提出展望与路径建议。由于AI
框架仍处于快速发展阶段，我们对 AI 框架的认识还有待持续深化，
白皮书中存在的不足之处，欢迎大家批评指正。
目录
一、 AI 框架技术持续演进，已形成较为完整的体系 ......... 1
(一) AI 框架演进步入深化阶段 ......... 1
(二) AI 框架技术演化出三个层次 ............ 5
(三) AI 框架重要性愈加突显 ........... 13
二、 全球 AI 框架繁荣发展，多元化竞合态势渐显 .......... 14
(一) 供给主体方面，企校贡献最活跃 ......... 14
(二) 开源生态方面，全球进入活跃期 ......... 16
(三) 市场格局方面，双寡头持续引领 ......... 18
(四) 支撑应用方面，科研与产业齐驱 ......... 20
(五) 推广途径方面，三条路齐发并进 ......... 25
三、 应对未来多样化挑战，AI框架有六大技术趋势 ....... 27
(一) 泛开发：AI框架将注重前端便捷性与后端高效性的统一 ... 27
(二) 全场景：AI框架将支持端边云全场景跨平台设备部署 ....... 28
(三) 超大规模：AI框架将着力强化对超大规模AI 的支持 ......... 29
(四) 科学计算：AI框架将进一步与科学计算深度融合交叉 ....... 31
(五) 安全可信：AI框架将助力提升 AI 模型可解释性与鲁棒性 ........ 32
(六) 工程化：AI框架将加速AI 应用产业规模级工程化落地 ..... 34
四、 AI 框架生态远未成熟，未来发展空间可观 ........ 36
(一) 从硬件适配向算子接口标准化演进 ............ 36
(二) 强化开源社区打造与开源氛围营造 ............ 36
(三) 重视与高校科研院所广泛开放合作 ............ 37
(四) 推进融入AI 基础设施布局落地 ........... 37
(五) 支持深度赋能大模型及科学计算 ......... 38
图 目录
图 1 AI 框架技术演进 ............ 2
图 2 AI 框架核心技术体系 ........... 5
表 目录
表 1 Github 社区中主流 AI 框架情况（2022.1） ........ 16
表 2 Gitee 社区中主流 AI 框架情况（2022.1） .......... 18