在過去的三十年中，我們已經(jīng)見證了很多顛覆性技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及快速成長和發(fā)展。
上世紀(jì)90年代，英特爾和微軟的Wintel聯(lián)盟開啟了PC時(shí)代，推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)的快速普及，全球超過10億用戶的10億臺(tái)設(shè)備成功接入互聯(lián)網(wǎng);隨著移動(dòng)通信和云計(jì)算的快速發(fā)展，我們迎來了移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，這個(gè)數(shù)字增長到了超過100億臺(tái);當(dāng)5G和AI攜手走來時(shí)，我們從移動(dòng)互聯(lián)走向智能互聯(lián)，將會(huì)有千億臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)。
在智能互聯(lián)時(shí)代，數(shù)據(jù)和算力已經(jīng)成為最為核心的資產(chǎn)，超異構(gòu)計(jì)算也成為了必然且唯一的選擇，而這正是英特爾努力的方向。在從以PC為中心到以數(shù)據(jù)為中心的轉(zhuǎn)型中，英特爾提出了包括制程和封裝、架構(gòu)、內(nèi)存和存儲(chǔ)、互連、安全和軟件等在內(nèi)的六大技術(shù)支柱戰(zhàn)略。
作為該戰(zhàn)略的重要倡導(dǎo)者和推動(dòng)者，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在接受國內(nèi)媒體采訪時(shí)指出，英特爾過去在制程技術(shù)和CPU兩大領(lǐng)域一直保持領(lǐng)先;在未來，英特爾要在六大領(lǐng)域都做到領(lǐng)先。
“摩爾定律將帶來持續(xù)的性能提升，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。軟件和硬件結(jié)合是我們的戰(zhàn)略重點(diǎn)，也是我們未來面臨的非常巨大機(jī)會(huì)。”
數(shù)據(jù)洪流開啟超異構(gòu)時(shí)代
根據(jù)權(quán)威咨詢公司IDC以及EMC公司的調(diào)查，2017年全世界的數(shù)據(jù)總量是16ZB，而到了2020年，全世界的數(shù)據(jù)總量將達(dá)到44ZB，相當(dāng)于現(xiàn)在的45000個(gè)亞馬遜公司!IP流量將在未來五年內(nèi)翻兩番，深陷數(shù)據(jù)洪流之中的企業(yè)唯有第一時(shí)間將數(shù)據(jù)的價(jià)值發(fā)揮出來、并將其留存進(jìn)行分析后，其背后的價(jià)值才能夠真正顯現(xiàn)。
作為計(jì)算行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，英特爾很早就意識(shí)到了數(shù)據(jù)洪流時(shí)代的到來，在數(shù)年之前就開始了從PC為中心到以數(shù)據(jù)為中心的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。在Raja M. Koduri看來，以數(shù)據(jù)為中心的時(shí)代有兩個(gè)典型特征：數(shù)據(jù)量的爆發(fā)和數(shù)據(jù)形態(tài)的革命性變化，而這對(duì)計(jì)算架構(gòu)提出了巨大需求，推動(dòng)這些架構(gòu)快速演進(jìn)并呈指數(shù)級(jí)擴(kuò)展。
“我們必須要思考需要什么樣的技術(shù)、資產(chǎn)、人才和資源才能應(yīng)對(duì)這些爆發(fā)的數(shù)據(jù)”，Raja M. Koduri表示，“我們希望提供標(biāo)量、矢量、矩陣和空間的多種架構(gòu)組合，部署在CPU、GPU、FPGA和加速器套件之中，并通過可擴(kuò)展的軟件堆棧釋放強(qiáng)大的能力。”
面向未來五年，Raja M. Koduri和英特爾的工程師們有一個(gè)大膽的工程愿景，那就是在10毫秒內(nèi)，向世界上每個(gè)人提供每秒萬萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算的計(jì)算能力和10PB數(shù)據(jù)。為此，英特爾在設(shè)計(jì)與工程模式方面進(jìn)行了戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變，將扎根于六大技術(shù)支柱，加快創(chuàng)新步伐。
軟硬協(xié)同：加速六大技術(shù)支柱落地
Raja Koduri表示，在接下來的十年中，產(chǎn)業(yè)界會(huì)出現(xiàn)比過去五十年中多得多的架構(gòu)提升。英特爾的產(chǎn)品覆蓋的廣泛計(jì)算架構(gòu)包括標(biāo)量(Scalar)、矢量(Vector)、矩陣(Matrix)和空間(Spatial)，英特爾稱之為SVMS架構(gòu)。英特爾希望提供多種架構(gòu)組合，部署在CPU、GPU、FPGA和加速器套件之中，并通過可擴(kuò)展的軟件堆棧釋放強(qiáng)大的能力。
CPU可以說是英特爾的看家法寶。Raja Koduri也認(rèn)為，CPU依然是當(dāng)今世界上最重要和最有價(jià)值的架構(gòu)，英特爾將不斷引領(lǐng)標(biāo)量架構(gòu)向前發(fā)展。
在擅長高性能計(jì)算的矢量架構(gòu)的GPU方面，英特爾將在2020年推出首款獨(dú)立顯卡，并預(yù)計(jì)在2021年推出基于英特爾Xe架構(gòu)7納米通用顯卡。據(jù)悉，英特爾在GPU方面將會(huì)推出全棧產(chǎn)品，從低功耗和移動(dòng)領(lǐng)域一直擴(kuò)展到每秒萬萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算的大型數(shù)據(jù)中心等全場景。
Raja Koduri對(duì)將要推出的英特爾獨(dú)立顯卡的競爭力充滿信心，“最大的區(qū)別就是我們有能力和自信來提供更加一致的用戶體驗(yàn)，不管是在臺(tái)式機(jī)、手機(jī)還是在其他不同的設(shè)備上，都可以獲得完全一致的用戶體驗(yàn)，而這是其他兩家完全做不到的。”
隨著異構(gòu)計(jì)算時(shí)代的到來，兼具靈活性和高性能的FPGA優(yōu)勢開始逐漸體現(xiàn)。在FPGA方面，英特爾已經(jīng)推出了多款成功產(chǎn)品。作為英特爾下一代FPGA產(chǎn)品，英特爾Agilex家族完美地結(jié)合了基于英特爾10納米制程技術(shù)構(gòu)建的FPGA結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新型異構(gòu)3D SiP技術(shù)，將模擬、內(nèi)存、自定義計(jì)算、自定義I/O，英特爾eASIC和FPGA邏輯結(jié)構(gòu)集成到一個(gè)芯片封裝中。
在AI領(lǐng)域，英特爾準(zhǔn)備了全面的AI戰(zhàn)略，有非常明確的AI加速器路線圖，在下一代芯片Cascade Lake上看到CPU插槽中大量的AI加速器，GPU也將有很多AI功能，同時(shí)，英特爾還還大力投入軟件開發(fā)。Raja Koduri相信，當(dāng)AI真正蓬勃時(shí)，英特爾將是唯一一家擁有完整全棧產(chǎn)品的公司，滿足從低功耗到大型數(shù)據(jù)中心的所有應(yīng)用需求。
Raja Koduri相信，對(duì)于全新硬件架構(gòu)的每一個(gè)數(shù)量級(jí)的性能提升潛力，軟件能帶來兩個(gè)數(shù)量級(jí)的性能提升。要想實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增長，必須要硬件和軟件來共同創(chuàng)新。為此，英特爾推出oneAPI項(xiàng)目，以一個(gè)解決方案支持四種架構(gòu)，通過跨架構(gòu)、高性能、開放的統(tǒng)一編程語言DPC++和更高性能函數(shù)庫，oneAPI將幫助開發(fā)者們充分釋放SVMS架構(gòu)的全面性能。
據(jù)Raja Koduri透露，英特爾將在今年第四季度發(fā)布Beta版本。在oneAPI項(xiàng)目的推廣上，英特爾會(huì)充分借助開發(fā)者社區(qū)的力量。“英特爾有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)和全球范圍內(nèi)廣泛的社區(qū)合作伙伴，我們將從自己非常擅長的開源社區(qū)入手;其次，我們也將與高校展開配合協(xié)作，同時(shí)也將和個(gè)人開發(fā)者和大型企業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行緊密協(xié)作，打造完整的技術(shù)社區(qū)。”
展望SVMS架構(gòu)的未來，Raja Koduri認(rèn)為，下一步更大規(guī)模優(yōu)化和升級(jí)的突破點(diǎn)將會(huì)是在內(nèi)存和互連方面。“數(shù)據(jù)量實(shí)在是太龐大了，我們必須要清楚如何應(yīng)對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理方式。”在以數(shù)據(jù)為中心的世界，將會(huì)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。“英特爾關(guān)注的并不僅僅是特定的安全領(lǐng)域，而是所有的不同層次，以及全堆棧的不同安全性能。未來，英特爾將不斷擴(kuò)充安全領(lǐng)域的路線圖，以確保從晶體管到虛擬化再到應(yīng)用層每個(gè)層級(jí)的安全，我們有著非常完整的解決方案。”
