芯片算力的提升一次次推動(dòng)了科技革命，反過來，新技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了計(jì)算力的提升。這種相互作用的關(guān)系在如今的英特爾身上尤為明顯。2016年，英特爾前任CEO科再奇提出，英特爾正從一家PC公司轉(zhuǎn)型為驅(qū)動(dòng)云計(jì)算和以億計(jì)的智能、互聯(lián)計(jì)算設(shè)備的公司。隨后，這種戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型明確為快速從以PC為中心進(jìn)入到以數(shù)據(jù)為中心。

成為時(shí)代的王者從來都不是簡(jiǎn)單的事情，特別是跨越時(shí)代的成功。不過，英特爾為了能夠快速滿足大數(shù)據(jù)、AI、5G的需求，不僅增加了投資、加大力度廣納賢才，還在去年提出六大技術(shù)支柱戰(zhàn)略。

2017年底加入英特爾任高級(jí)副總裁、首席架構(gòu)師，兼架構(gòu)、圖形與軟件部門總經(jīng)理的Raja M. Koduri本周接受雷鋒網(wǎng)采訪時(shí)表示：“我百分之百認(rèn)同未來十年是計(jì)算架構(gòu)的新黃金十年的觀點(diǎn)。在未來10年，我們將看到比過去50年多得多的架構(gòu)優(yōu)化和提升?！彼€表示：“通過軟件和硬件的結(jié)合，我們可以讓摩爾定律的提升變成十倍?！?/strong>

但要實(shí)現(xiàn)這些提升，挑戰(zhàn)也十分巨大。

英特爾高級(jí)副總裁、首席架構(gòu)師，兼架構(gòu)、圖形與軟件部門總經(jīng)理Raja M. Koduri

僅靠摩爾定律提升難以滿足海量數(shù)據(jù)的需求

過去幾十年，在摩爾定律的持續(xù)作用下，芯片算力大幅提升，驅(qū)動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。如今，我們正在進(jìn)入以數(shù)據(jù)為中心的時(shí)代，IDC的預(yù)測(cè)，2015年到2025年，數(shù)據(jù)將以每年25%的速度增長(zhǎng)。這意味著，未來十年每三年數(shù)據(jù)量就會(huì)翻倍。顯然，數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)需要用AI去挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值。

Raja接受采訪時(shí)表示，我們正處于人工智能時(shí)代發(fā)展的黃金時(shí)期，過去五年，應(yīng)用于人工智能的現(xiàn)代計(jì)算已經(jīng)增長(zhǎng)了超過一百萬倍，這一增長(zhǎng)速度前所未見。

不過，單純靠先進(jìn)制程帶來的性能提升和功耗降低已無法滿足大數(shù)據(jù)、5G、AI的需求，業(yè)界需要更多的并行解決方案。英特爾對(duì)此顯然十分清楚，在2016年提出轉(zhuǎn)型之前的2015年，英特爾就花費(fèi)167億美元收購了當(dāng)時(shí)全球第二大的FPGA廠商Altera，此后的兩年又接連宣布收購計(jì)算機(jī)視覺公司Movidius和自動(dòng)駕駛視覺處理公司Mobileye。

除了接連不斷的收購，英特爾也加大力度吸納人才。最廣受關(guān)注的就是兩位芯片界大神Raja M. Koduri和Jim Keller在2017和2018年分別加入英特爾。

結(jié)合已有的積累以及整合收購的公司，英特爾在2018年提出了制程、封裝、架構(gòu)、存儲(chǔ)、互連、安全、軟件的六大技術(shù)戰(zhàn)略。Raja表示，英特爾是現(xiàn)在唯一可以橫跨這六大技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)。其中，制程的重要性已經(jīng)不言而喻了，而從CPU到XPU的發(fā)展，也讓架構(gòu)變得日益重要。

XPU代表的是各種不同的計(jì)算架構(gòu)，英特爾提出了SVMS架構(gòu)，由標(biāo)量（Scalar）、矢量（Vector）、矩陣（Matrix）、空間（Spatial）四種架構(gòu)組成的，分別對(duì)應(yīng)著CPU、GPU、加速器和FPGA，可以進(jìn)行多種多樣的組合。

Raja稱，我們的策略就是囊括所有架構(gòu)，在英特爾的戰(zhàn)略看來，CPU依舊是目前最重要的架構(gòu)，我們將不斷提高每個(gè)CPU的性能，繼續(xù)保持它作為最強(qiáng)的計(jì)算架構(gòu)的位置。接下來是我們的GPU，GPU戰(zhàn)略主要是要提高能效，更好地提高整體的生產(chǎn)力和效率。

雷鋒網(wǎng)了解到，英特爾的高性能獨(dú)立GPU Xe將在明年發(fā)布，Xe架構(gòu)包括兩個(gè)微架構(gòu)，分別針對(duì)高性能和低功耗的要求。至于更多的特性，在此次采訪中Raja也表示還不能透露。但他表示英特爾高性能獨(dú)立顯卡最大的挑戰(zhàn)是要在2020年提供成熟的軟件。

不過，現(xiàn)有的架構(gòu)以及架構(gòu)組合依舊需要提升，因?yàn)楝F(xiàn)在的數(shù)據(jù)量實(shí)在太龐大，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上就可以完全處理的承載和能力，必須清楚如何應(yīng)對(duì)這些無法放進(jìn)一臺(tái)計(jì)算機(jī)的大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理方式，當(dāng)然這也是巨大的機(jī)會(huì)。

Raja表示，未來10年，我們將看到比過去50年多得多的架構(gòu)優(yōu)化和提升。從整個(gè)計(jì)算的角度來看，對(duì)于整個(gè)SVMS架構(gòu)，下一步發(fā)展的突破點(diǎn)將會(huì)在內(nèi)存和互連上，這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)⑹墙酉聛韺?shí)現(xiàn)更大規(guī)模優(yōu)化和升級(jí)的要點(diǎn)。這也是為什么我說如果一個(gè)架構(gòu)工程師現(xiàn)在投入工作，將會(huì)擁有非常棒的機(jī)會(huì)。接下來我們面臨的是如何將性能提升十倍、百倍的挑戰(zhàn)，而并不是簡(jiǎn)單的提升10%。

架構(gòu)優(yōu)化帶來的提升值得期待，但軟件帶來的性能提升更加明顯。

軟硬結(jié)合能讓摩爾定律提升變成十倍

“全新的硬件架構(gòu)每一個(gè)數(shù)量級(jí)的性能提升，軟件就能帶來兩個(gè)數(shù)量級(jí)的性能提升。”這是Raja接受采訪時(shí)給出的觀點(diǎn)，他也同時(shí)給出了實(shí)際的例子。英特爾通過軟件優(yōu)化，可以給Java帶來6倍的性能提升，給持久性內(nèi)存帶來8倍的性能升級(jí)，在AI領(lǐng)域帶來28倍的性能提升，并且，這是在相同的硬件上通過軟件實(shí)現(xiàn)的提升。

Raja進(jìn)一步表示，通過軟件和硬件的結(jié)合，我們可以讓摩爾定律的提升變成十倍。因?yàn)槟柖蓵?huì)帶來更多的晶體管，而軟件可以將越來越多的晶體管的極致性能釋放出來。將軟件和硬件結(jié)合就是我們的戰(zhàn)略重點(diǎn)，這也是我們未來面臨的非常巨大機(jī)會(huì)。

機(jī)會(huì)的另一面就是挑戰(zhàn)。Raja說：“對(duì)于長(zhǎng)期計(jì)算愿景的實(shí)現(xiàn)，六大技術(shù)支柱都是挑戰(zhàn)和機(jī)遇兼具。哪怕在英特爾非常擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，例如制程和封裝，現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)也越來越多和越來越復(fù)雜?！?/p>

“如果今天一定要讓我選出一個(gè)挑戰(zhàn)最大的技術(shù)，我可能會(huì)說軟件。畢竟現(xiàn)在我們很大一部分精力都放在人工智能領(lǐng)域，為了取得更好的突破以及進(jìn)展，軟件非常重要。但如果放眼未來的5年和10年，六大技術(shù)支柱都非常關(guān)鍵，并且都面臨很大的挑戰(zhàn)，需要不斷的創(chuàng)新。”Raja同時(shí)表示。

為此，英特爾即將在今年第四季度推出oneAPI的第一個(gè)開發(fā)者測(cè)試版本。Raja介紹，oneAPI是一個(gè)非常底層的抽象框架，主要是面對(duì)以后不同計(jì)算元素的集成，能夠從底層更好的完成特征抽象和集成。絕大多數(shù)AI算法的演進(jìn)和創(chuàng)新都是在更偏上層來完成，我們希望在底層就做好助力和驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，我們也會(huì)不斷優(yōu)化oneAPI，這樣未來任何編程人員不管是想將硬件性能提升10%、20%甚至50%，都可以在我們這個(gè)框架上輕松實(shí)現(xiàn)，而不需要再自己編寫語言。

雷鋒網(wǎng)了解到，oneAPI還包含跨架構(gòu)的編程語言Data Parallel C++，這是英特爾正在與行業(yè)攜手開發(fā)的一種全新語言，它支持橫跨SVMS架構(gòu)的數(shù)據(jù)并行編程。新的語言解決了現(xiàn)有C++、MATLAB等可移植編程語言和CUDA、OpenCL等數(shù)據(jù)并行編程語言無法進(jìn)行跨SVMS架構(gòu)編程而開發(fā)，能夠提高性能和生產(chǎn)效率。

軟硬件性能提升的同時(shí)，安全也變得更加重要。Raja指出，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)大家都把精力放在性能上的提升，給自己的產(chǎn)品增加越來越多的功能。隨著數(shù)據(jù)的爆發(fā)，計(jì)算已經(jīng)成為了當(dāng)今時(shí)代的核心所在，這是安全變得更加重要的原因。在以數(shù)據(jù)為中心的世界，我們有四種主要架構(gòu)、六個(gè)內(nèi)存和存儲(chǔ)層級(jí)、四個(gè)互連層級(jí)，這也讓安全領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

他表示，英特爾已經(jīng)開發(fā)了諸如SGX（Software Guard Extensions）的技術(shù)，能夠讓各種應(yīng)用在各自的安全容器下更好地運(yùn)行，通過這種方法來確保所有應(yīng)用的安全。未來，英特爾將不斷擴(kuò)充安全領(lǐng)域的路線圖，以確保每個(gè)層級(jí)的安全性。從晶體管、到虛擬化、再到應(yīng)用層，擁有非常完整的解決方案和路線。

雷鋒網(wǎng)小結(jié)

站在2019年，我們更容易理解英特爾其一系列的收購以及人才的吸納、技術(shù)投入的戰(zhàn)略意義。對(duì)于英特爾這家PC時(shí)代的代表性成功企業(yè)而言，面對(duì)正在到來的大數(shù)據(jù)、5G、AI時(shí)代，想要轉(zhuǎn)型并獲得成功并非易事。從2016年提出戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，到2018年六大技術(shù)支柱的提出，只是轉(zhuǎn)型一個(gè)好的開始。未來，如何解決六大技術(shù)中眾多的挑戰(zhàn)，用離客戶最近的oneAPI，提供滿足客戶需求的計(jì)算、存儲(chǔ)、連接和安全技術(shù)，才能一步步走向新時(shí)代的成功。

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