Anthropic把Claude写的底层GPU优化代码开源了,生物学家不用再抢显卡!
Anthropic在2026年9月17日发布消息称,其内部研究模型Claude在不到四周内优化了超过30个开源生物分子模型,平均推理加速约4倍,精度损失极小。Claude还自主编写了名为FlashPairformer的GPU内核,将结构预测中最耗时的三角注意力操作加速了2.7到2.9倍。所有优化代码已开源,并联合Adaptyv Bio发起蛋白质设计竞赛。
语言模型跑去写GPU代码,这事不对劲
一个整天陪你聊天写作文的语言模型,突然交出了一份CUDA内核优化方案,把生物学界用了好几年的开源模型集体提速4倍。Anthropic在2026年9月17日公布了这件事,Claude在不到四周的时间里优化了超过30个生物分子模型,涵盖了蛋白质结构预测、蛋白质设计、基因组学和蛋白质语言模型等多个方向。平均推理加速约4倍,如果要求输出结果和优化前一模一样,也能做到接近2倍加速。
这就像一个语文老师突然掏出了一把手术刀,还告诉你他刚做完一台心脏搭桥手术。但等等,这事真的靠谱吗?
GPU内核是啥?你可以把它想象成显卡的“方言”。科学家用Python写程序,显卡听不懂Python,得有人把程序翻译成显卡能直接执行的指令,这个翻译过程就叫写内核。传统上这活儿只有少数受过专门训练的GPU工程师能干,因为它需要同时理解硬件架构、内存访问模式和数值计算的精度要求。一个模型能跑多快,很大程度上取决于内核写得好不好。
Claude干的,就是把这个翻译工作给包了。
四星期优化三十个模型,真的假的
我们先来搞清楚Claude到底做了什么。生物学家用来预测蛋白质结构、设计药物分子的那些开源模型,比如AlphaFold3系列的衍生工具,计算量大得吓人。训练一个蛋白质结构预测模型,过去需要几十甚至上百块顶级GPU连续跑好几周。这还只是训练,真正让普通实验室头疼的是推理,也就是模型训练好之后拿来用的阶段。
Anthropic此前让Claude设计蛋白质的时候,每个靶标要烧掉大约2500个NVIDIA H100 GPU小时,折合1万美元。绝大多数蛋白设计实验室根本掏不出这个钱。所以Anthropic开始琢磨:能不能让这些模型跑得更省一点?
Claude接了这个活。它花不到四周时间,把30多个模型逐个分析、逐个改写。整个过程有两名生物分子建模领域的专家在旁边盯着,防止Claude优化过头把模型改坏了。
但是这里有个关键问题:优化GPU内核和优化Python代码完全是两回事。Python代码优化只需要理解算法逻辑,GPU内核优化需要理解显卡的物理架构,比如显存带宽、寄存器分配、线程束调度这些极其底层的细节。一个错误的内存访问模式,可能让程序跑得比优化前还慢十倍。
Claude到底怎么做到的?
三角注意力卡了所有人脖子,Claude一刀切下去
要理解Claude的优化,得先知道模型卡在哪里。
现在主流的结构预测模型,比如AlphaFold3系列的架构,核心模块叫Pairformer。Pairformer里有两个最吃算力的操作:三角注意力和三角乘法。名字听起来很学术,但原理很简单:蛋白质是由氨基酸串成的长链,每个氨基酸之间会互相影响,三角注意力就是计算任意三个氨基酸之间的两两关系,三角乘法则是更新这些关系的信息。
问题是,这个计算量随着分子系统规模的增长呈立方级暴涨。什么叫立方级?你手里的分子系统规模翻一倍,计算时间和显存需求直接变成原来的八倍。一个包含5000个氨基酸的蛋白质复合物,和包含10000个的比起来,后者的三角注意力计算量是前者的八倍。显存不够,GPU直接报错退出。
Claude写了一个叫FlashPairformer的GPU内核,专门加速这两个操作。具体数据是:三角注意力加速2.7到2.9倍,三角乘法加速1.7到3.2倍,具体倍数取决于模型配置。这相当于把卡在所有人脖子上的那根绳子,直接松了一大截。
但是,FlashPairformer并不是从零发明的新算法。NVIDIA早在2025年就推出了cuEquivariance库,里面已经包含了三角注意力和三角乘法的优化内核,在某些精度下能实现最高5倍的加速。那么Claude的贡献到底在哪里?
区别在于,cuEquivariance是一个需要手动配置的库,模型开发者得自己决定在哪里调用、怎么集成、用哪种精度模式。Claude做的事情是把这个集成过程自动化了,并且针对每个模型的具体架构做了定制化调整。打个比方,cuEquivariance给了你一套高级厨具,Claude则是那个拿着这套厨具把30道菜全部做完的厨师。厨具很重要,但让30道菜同时上桌这件事本身,也够让人吃惊的。
有人欢呼有人泼冷水,社区反应比论文还精彩
Anthropic公布这件事之后,Reddit的r/accelerate板块迅速热闹起来。有人激动地喊“终于等到了”,有人表示希望看到更多实验室开源类似的优化成果。但评论区里热度最高的几条,全是在聊猫娘什么时候能实现——技术社区的传统艺能,任何严肃的技术进步最终都会被解构成段子。
然而,另一些声音就没那么友善了。
在蛋白质设计领域,Anthropic此前公布的“15个靶标命中14个”的结果,被Martin Shkreli公开嘲讽“不够令人印象深刻”,理由是结合亲和力偏低,而且没有针对细胞内蛋白。Shkreli的批评虽然刻薄,但指出了一个真实的问题:计算分数漂亮和实验室里真的能结合,中间隔着一道巨大的鸿沟。
Anthropic自己也在技术报告中承认,蛋白质结合体不是药物,设计出一个高亲和力的结合体只是药物开发的第一步。
更值得玩味的是优化本身的边界。Claude的低内存模式“Big mode”确实能在单个NVIDIA GPU节点上准确预测超过10000个token的生物分子系统,包括线粒体复合物I、细菌核糖体、蛋白酶体这些大型分子机器。但当输入规模膨胀到31000到70000个token的病毒衣壳级别时,预测出来的结构直接崩溃了。Anthropic自己分析,这说明模型在这个尺度上泛化能力不够。
能跑,不等于能跑对。这是整件事里最容易被忽略的一句话。
算力门槛降了,但下一个瓶颈更硬
Anthropic还做了一件事:把优化后的代码全部开源了,放到了GitHub上的anthropics/uplifting-biomolecular-modeling仓库里。同时联合Adaptyv Bio发起蛋白质设计竞赛,共同选出五个接近当前能力边界的难题,承诺提供最高100万美元的Claude积分和25万美元的Modal计算积分,以及超过5000个设计的湿实验验证。
开源这件事的意义,比4倍加速本身可能更大。过去只有大药企和大实验室才烧得起GPU小时来跑这些模型,现在一个普通大学的研究生,用一块消费级显卡就能跑以前需要好几块H100才能跑的东西。算力民主化这四个字,喊了很多年,这次可能真的往前迈了一步。
但是,当计算变得越来越便宜,新的瓶颈就浮出来了。Adaptyv Bio的测试数据显示,他们测试了Claude设计的全部1320个蛋白质,Twist Bioscience独立测试了1260个。物理合成和实验筛选的速度,远远跟不上计算设计的速度。你可以在一个下午用GPU设计出几千个候选分子,但要验证它们是否真的有效,需要几周甚至几个月的湿实验时间。
这就像你把高速公路修好了,结果发现收费站后面还是条土路。
那么问题来了:当AI把计算这件事变得几乎免费的时候,真正限制科学发现的到底是什么?是实验验证的速度,是监管审批的周期,还是我们提出正确问题的能力?
猫娘还没来,但GPU先被AI接管了
回到Reddit评论区那条“我们什么时候才能变成猫娘”的帖子。底下有人回复:“兄弟,你的猫耳朵和尾巴肛塞就在这儿,你什么意思?”这种黑色幽默背后,其实藏着一个严肃的问题:我们对AI的期待和AI实际在做的事情之间,存在巨大的错位。
公众想象中AI的进步是陪伴、创作、帮人写作业。现实中Claude在干的事情,是分析GPU内核的内存访问模式,重写三角注意力操作的数据布局,把显存占用从立方级压到接近平方级。这些事情没有对话界面那么吸引眼球,但它们正在实实在在地改变科学研究的运行成本。
Anthropic在技术报告中留下了一个未解的矛盾:优化后的模型在病毒衣壳尺度上预测结构崩溃,但究竟是因为模型本身泛化能力不足,还是因为FlashPairformer内核在这个输入规模下产生了数值误差,报告没有给出明确答案。这个边界条件意味着,如果你恰好要预测一个超大型分子机器,4倍加速可能反而把你更快地带到了一个错误的答案面前。
速度从来不是免费的,只是账单换了一个地方寄到。