段誉六脉神剑 Intel使出六脉神剑!官方详解六大支柱
统计显示,2018年,中国产生了7.6ZB(76亿TB)的海量数据,年增幅30%,而预计到2025年,中国数据量将达48.6ZB,全球则可达175ZB,同时中国会有800亿智能互联设备,全球则可达1500亿。
面对如此数据洪流,我们该如何应对?作为全球芯片巨头,Intel早早就将数据作为自己的核心焦点,更是提出了从晶体管为中心向数据为中心的转型。
Intel全球副总裁中国区总裁杨旭表示,Intel正在以数据为中心、形成不同产品组合,通用处理器、加速器、内存、存储、连接等组成一套完整的组合拳,从单机到云端都给出完整、高速的体验,比如CPU Movidius OpenVINO软硬件组合在边缘端加速推理,比如跳出卖芯片的传统思维而提供从消费端到商业端都的完整解决方案。
在转型之路上,Intel也是越走越稳健。以数据为中心的业务收入连续三年创新高,2018年在总收入中的占比已达52%。
与此同时,Intel还为自己量身打造了六大技术支柱:制程与封装、架构、内存与存储、互连、安全、软件。
Intel中国研究院宋继强提出,计算需求无处不在,而且日益多样化,CMOS缩放、3D工艺技术、新架构、新功能等将继续推动摩尔定律向前发展,但是任何单一因素都不可能再满足多元化的未来计算需求,而基于六大技术支柱的指数级创新,将是Intel进入未来10年乃至下一个50年的驱动力。
制程与封装:
这一直是Intel的核心竞争力。虽然10nm要到今年底才会开始普及,但Intel的后招多的是,7nm、5nm、3nm工艺都在持续推进,并在材料、技术等各方面寻求突破创新,以推进新工艺。
同时,Intel还打造了革命性的Foveros 3D封装技术,可以将不同的IP内核灵活地封装组合在同一块芯片上,从平面转向立体,充分满足不同工作负载的需求,10nm Lakefield就是一个开端。
架构:
数据产生的速度和规模已经远远超过了现有架构的处理能力,不同的工作负载也对架构提出了更高的挑战,Intel正在进入架构驱动的新时代。
CPU标量架构、GPU矢量架构、AI矩阵架构、FPGA空间架构,Intel是唯一能将诸多架构完美融合在一整套解决方案内的企业,可将它们整合在系统平台乃至系统级封装内。
除了基本的x86 CPU架构,Intel也在未来创新架构上持续投入,比如量子计算上与产业界、学术界合作,推出了首款49量子位超导量子测试芯片“Tangle Lake”,以及用于量子计算的最小自旋量子位芯片,还全球第一台低温晶圆探测仪、量子计算首款测试工具,还有探索性质的神经拟态计算芯片“Loih”。
内存与存储:
Intel认为,传统的CPU/GPU缓存、DRAM内存、存储硬盘三重架构存在明显的割裂,无论速度还是延迟。
对此,Intel在缓存与内存之间打造封装级内存,带宽是DRAM内存的十倍,延迟则降低十分之一,而在内存与存储之间就是Intel引以为傲的傲腾(Optane),包括傲腾持久内存、傲腾固态盘,在容量、速度、延迟等各方面填补了内存与存储之间的鸿沟。
互连:
大到5G连接,小到芯片级封装和裸片互连,Intel一直在打造各种“高速通道”,最近更是开放雷电3协议,将其完全融入USB 4保准,还与行业一起打造了洗衣袋开放互连规范CXL。
安全:
从SoC芯片到板卡,从平台到软件,Intel如今对于安全越发重视(尤其是幽灵和熔断漏洞的冲击),并致力于软硬结合,提供端到端的安全方案,构建可信赖基础。
软件:
好的硬件还需要好的软件来发挥实力和挖掘潜力,而且随着工作负载、硬件架构的复杂化,软件反而需要简单化。为此,Intel向程师提供了统一的编程接口oneAPI,无论是CPU、GPU、FPGA、AI平台,都可以通过这个统一接口调用、编程和扩展。
Intel强调,对于全新硬件架构每一个数量级的性能提升,软件通常能带来超过两个数量级的性能提升,比如Skylake架构,通过软硬件优化,AI性能可以提升多达275倍!
在六大技术支柱的支撑下,Intel正在迈向超异构计算时代:提供多样化的标量、矢量、矩阵和空间架构组合,以先进制程技术进行设计,由颠覆性内存与存储层次结构提供支持,通过先进封装集成到系统中,使用光速互连进行超大规模部署,提供统一的软件开发接口以及安全功能。
当然,这一切都离不开持续的投入:2018年,Intel研发性支出就有135亿美元,研发/营收占比高达20%,同时在半导体行业排名第一,占全行业的多达30%。
