Intel一口氣發(fā)布六大“黑”科技,這能幫助他們重回巔峰嗎?

來源:內(nèi)容來自「英特爾」,謝謝。

在英特爾“架構(gòu)日”活動中,英特爾高管、架構(gòu)師和院士們展示了下一代技術(shù),并介紹了英特爾在驅(qū)動不斷擴展的數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載方面的戰(zhàn)略進展,從而為PC和其他智能消費設(shè)備、高速網(wǎng)絡(luò)、無處不在的人工智能(AI)、云數(shù)據(jù)中心和自動駕駛汽車提供支持。

同時,英特爾展示了一系列處于研發(fā)中的基于10納米的系統(tǒng),將用于PC、數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;并預(yù)覽了其他針對更廣泛工作負(fù)載的技術(shù)。

英特爾還分享了聚焦于六個工程領(lǐng)域的技術(shù)戰(zhàn)略,對這些領(lǐng)域的重大投資和技術(shù)創(chuàng)新,將推動技術(shù)和用戶體驗的飛躍。這六大工程領(lǐng)域包括:先進的制造工藝和封裝;可加速人工智能和圖形等專門任務(wù)的新架構(gòu);超高速內(nèi)存;超微互連;嵌入式安全功能;以及為開發(fā)者統(tǒng)一和簡化基于英特爾計算路線圖進行編程的通用軟件。

這些技術(shù)共同為更加多元化的計算時代奠定了基石,到2022年,潛在市場規(guī)模將超過3000億美元。

英特爾架構(gòu)日上發(fā)布的重點內(nèi)容包括:

  • 業(yè)界首創(chuàng)的邏輯芯片3D堆疊

英特爾展示了名為“Foveros”的全新3D封裝技術(shù),該技術(shù)首次引入了3D堆疊的優(yōu)勢,可實現(xiàn)在邏輯芯片上堆疊邏輯芯片。

Foveros為整合高性能、高密度和低功耗硅工藝技術(shù)的器件和系統(tǒng)鋪平了道路。Foveros有望首次將晶片的堆疊從傳統(tǒng)的無源中間互連層和堆疊存儲芯片擴展到高性能邏輯芯片,如CPU、圖形和人工智能處理器。

該技術(shù)提供了極大的靈活性,因為設(shè)計人員可在新的產(chǎn)品形態(tài)中“混搭”不同的技術(shù)專利模塊與各種存儲芯片和I/O配置。并使得產(chǎn)品能夠分解成更小的“芯片組合”,其中I/O、SRAM和電源傳輸電路可以集成在基礎(chǔ)晶片中,而高性能邏輯“芯片組合”則堆疊在頂部。

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英特爾預(yù)計將從2019年下半年開始推出一系列采用Foveros技術(shù)的產(chǎn)品。首款Foveros產(chǎn)品將整合高性能10nm計算堆疊“芯片組合”和低功耗22FFL基礎(chǔ)晶片。它將在小巧的產(chǎn)品形態(tài)中實現(xiàn)世界一流的性能與功耗效率。

繼2018年英特爾推出突破性的嵌入式多芯片互連橋接(EMIB)2D封裝技術(shù)之后, Foveros將成為下一個技術(shù)飛躍。

  • 全新Sunny Cove CPU架構(gòu)

英特爾推出了下一代CPU微架構(gòu)Sunny Cove,旨在提高通用計算任務(wù)下每時鐘計算性能和降低功耗,并包含了可加速人工智能和加密等專用計算任務(wù)的新功能。明年晚些時候,Sunny Cove將成為英特爾下一代服務(wù)器(英特爾?至強?)和客戶端(英特爾?酷睿?)處理器的基礎(chǔ)架構(gòu)。Sunny Cove的功能特性包括:

  1. 增強的微架構(gòu),可并行執(zhí)行更多操作。

  2. 可降低延遲的新算法。

  3. 增加關(guān)鍵緩沖區(qū)和緩存的大小,可優(yōu)化以數(shù)據(jù)為中心的工作負(fù)載。

  4. 針對特定用例和算法的架構(gòu)擴展。例如,提升加密性能的新指令,如矢量AES和SHA-NI,以及壓縮/解壓縮等其它關(guān)鍵用例。

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Sunny Cove能夠減少延遲、提高吞吐量,并提供更高的并行計算能力,有望改善從游戲到多媒體到以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用體驗。

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  • 下一代圖形卡

英特爾推出全新的第11代集成圖形卡,配備64個增強型執(zhí)行單元,比此前的英特爾第9代圖形卡(24個EU)多出一倍,旨在打破每秒1萬億浮點運算次數(shù)(1 TFLOPS)的壁壘。從2019年開始,新的集成圖形卡將與10納米處理器一起交付。

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與英特爾第9代圖形卡相比,新的集成圖形卡架構(gòu)有望將每時鐘計算性能提高一倍。憑借高于每秒1萬億浮點運算次數(shù)的性能,該架構(gòu)旨在提高游戲的可玩性。與英特爾第9代圖形卡相比,英特爾在此次活動上展示的第11代圖形卡幾乎將一款流行的照片識別應(yīng)用程序的性能提高了一倍。第11代圖形卡預(yù)計還將采用業(yè)界領(lǐng)先的媒體編碼器和解碼器,在有限的功耗配額下支持4K視頻流和8K內(nèi)容創(chuàng)作。第11代圖形卡還將采用英特爾?自適應(yīng)同步技術(shù),為游戲提供流暢的幀速率。

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英特爾還重申了在2020年推出獨立圖形處理器的計劃。

  •  “One API”軟件

英特爾宣布推出“One API”項目,以簡化跨CPU、GPU、FPGA、人工智能和其它加速器的各種計算引擎的編程。該項目包括一個全面、統(tǒng)一的開發(fā)工具組合,以將軟件匹配到能最大程度加速軟件代碼的硬件上。公開發(fā)行版本預(yù)計將于2019年發(fā)布。

  • 內(nèi)存和存儲

英特爾介紹了英特爾?傲騰?技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)品的最新情況。英特爾?傲騰?數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存作為一款新產(chǎn)品,集成了內(nèi)存般的性能以及數(shù)據(jù)的持久性和存儲的大容量。這項革命性的技術(shù)通過將更多數(shù)據(jù)放到更接近CPU的位置,使應(yīng)用在人工智能和大型數(shù)據(jù)庫中的更大量的數(shù)據(jù)集能夠獲得更快的處理速度。其大容量和數(shù)據(jù)的持久性減少了對存儲進行訪問時的時延損失,從而提高工作負(fù)載的性能。英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存為CPU提供緩存行(64B)讀取。一般來說,當(dāng)應(yīng)用把讀取操作定向到傲騰持久內(nèi)存或請求的數(shù)據(jù)不在DRAM中緩存時,傲騰持久內(nèi)存的平均空閑讀取延遲大約為350納秒。如果實現(xiàn)規(guī)模化,傲騰數(shù)據(jù)中心級固態(tài)盤的平均空閑讀取延遲約為10,000納秒(10微秒),這將是顯著的改進2。在一些情況下,當(dāng)請求的數(shù)據(jù)在DRAM中時,不管是通過CPU的內(nèi)存控制器進行緩存還是由應(yīng)用所引導(dǎo),內(nèi)存子系統(tǒng)的響應(yīng)速度預(yù)計與DRAM相同(小于100納秒)。

英特爾還展示了基于英特爾1 TB QLC NAND裸片的固態(tài)盤如何把更多海量數(shù)據(jù)從硬盤遷移到固態(tài)硬盤,從而可以更快訪問這些數(shù)據(jù)。

英特爾傲騰固態(tài)盤與QLC NAND固態(tài)盤相結(jié)合,將降低對最常用數(shù)據(jù)的訪問延遲。總體來說,這些對平臺和內(nèi)存的改進重塑了內(nèi)存和存儲層次結(jié)構(gòu),從而為系統(tǒng)和應(yīng)用提供了完善的選擇組合。

  • 深度學(xué)習(xí)參考堆棧(Deep Learning Reference Stack)

英特爾宣布推出深度學(xué)習(xí)參考堆棧(Deep Learning Reference Stack),這是一個集成、高性能的開源堆棧,基于英特爾?至強?可擴展平臺進行了優(yōu)化。該開源社區(qū)版本旨在確保人工智能開發(fā)者可以輕松訪問英特爾平臺的所有特性和功能。深度學(xué)習(xí)參考堆棧經(jīng)過高度調(diào)優(yōu),專為云原生環(huán)境而構(gòu)建。該版本可以降低集成多個軟件組件所帶來的復(fù)雜性,幫助開發(fā)人員快速進行原型開發(fā),同時讓用戶有足夠的靈活度打造定制化的解決方案。

  1. 操作系統(tǒng):Clear Linux * 操作系統(tǒng)可根據(jù)個人開發(fā)需求進行定制,針對英特爾平臺以及深度學(xué)習(xí)等特定用例進行了調(diào)優(yōu);

  2. 編排:Kubernetes*可基于對英特爾平臺的感知,管理和編排面向多節(jié)點集群的容器化應(yīng)用;

  3. 容器:Docker*容器和Kata*容器利用英特爾?虛擬化技術(shù)來幫助保護容器;

  4. 函數(shù)庫:英特爾? 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)核心函數(shù)庫(MKL DNN)是英特爾高度優(yōu)化、面向數(shù)學(xué)函數(shù)性能的數(shù)學(xué)庫;

  5. 運行時:Python*針對英特爾架構(gòu)進行了高度調(diào)優(yōu)和優(yōu)化,提供應(yīng)用和服務(wù)執(zhí)行運行時支持;

  6. 框架:TensorFlow*是一個領(lǐng)先的深度學(xué)習(xí)和機器學(xué)習(xí)框架;

  7. 部署:KubeFlow*是一個開源、行業(yè)驅(qū)動型部署工具,在英特爾架構(gòu)上提供快速體驗,易于安裝和使用。

針對一些大家關(guān)心的問題, Raja Koduri做出了回答。

1)在新的計算時代,為什么英特爾的產(chǎn)品和技術(shù)戰(zhàn)略應(yīng)當(dāng)基于這六大支柱?

計算的格局在過去十年發(fā)生了重大變化。我們所在的世界,數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度超出了我們分析、理解和幫助保護這些數(shù)據(jù)的能力。我們看到,這對計算架構(gòu)提出了巨大需求,這些架構(gòu)快速演進并呈指數(shù)級擴展。面向未來五年,我們有一個大膽的工程愿景,那就是在10毫秒內(nèi),向世界上每個人提供每秒萬萬億次浮點運算的計算能力和10PB數(shù)據(jù)。我們認(rèn)為,這六大技術(shù)支柱是我們驅(qū)動所需產(chǎn)品創(chuàng)新以實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵推動力。

2)六大支柱領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)和資源如何讓英特爾在競爭中處于最有利的位置并提供差異化的產(chǎn)品?

在我加入英特爾時,我們可用的知識產(chǎn)權(quán)的絕對數(shù)量及其廣度令人震撼。我在這個行業(yè)工作了近30年,從未見過這樣的情況。當(dāng)我們在客戶端、邊緣和云計算環(huán)境中推動一波又一波創(chuàng)新時,這些龐大的資源在每個支柱領(lǐng)域都為我們提供了差異化的技術(shù)組合。我相信,在所有六大領(lǐng)域我們都擁有獨特的領(lǐng)先優(yōu)勢,為持續(xù)創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。

3)創(chuàng)新模式為什么必須改變? 

世界在變,我們的業(yè)務(wù)也已經(jīng)改變;我們面對的是一個價值3000億美元的潛在市場規(guī)模*。對計算需求的不斷增長,讓英特爾有機會以前所未有的方式來尋求改變、重塑和擴展。不僅是對于我們自己,為了那些把業(yè)務(wù)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)和計算需求托付給我們的客戶來說,我們有責(zé)任重塑我們的產(chǎn)品和戰(zhàn)略,為接下來十年以及更遠(yuǎn)的未來開發(fā)技術(shù)。

4)英特爾當(dāng)下和未來如何運用這個模式?

我們現(xiàn)在正把這個模式(六大戰(zhàn)略支柱)運用于我們的整個工程部門,落實在我們將在明年和未來推出的全新創(chuàng)新產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)劃。不管是通過“Foveros”邏輯堆疊實現(xiàn)的先進封裝創(chuàng)新,還是面向軟件開發(fā)者的“One API”方案,我們正在采取行動,推動可持續(xù)的新一輪創(chuàng)新。

5)計算工作負(fù)載格局的轉(zhuǎn)變,對于英特爾開發(fā)下一代產(chǎn)品有何影響?

與上述計算環(huán)境相關(guān)的工作負(fù)載正在發(fā)生變化。消費者或企業(yè)客戶不再擁有可以只通過直接的標(biāo)量架構(gòu)就能解決的簡單應(yīng)用。相反,我們看到通過集成額外架構(gòu)而更快速解決問題的程序,這些額外架構(gòu)包括圖形處理器、人工智能加速器、圖像處理器、甚至是基于全新內(nèi)存技術(shù)的FPGA等自適應(yīng)設(shè)計。我們將整合計算和架構(gòu)創(chuàng)新,通過高速互連以及新的軟件開發(fā)模式,為開發(fā)者簡化API,并從英特爾計算架構(gòu)釋放出更高的性能和效率。

6)英特爾在這六大支柱領(lǐng)域的投入,如何在用戶體驗方面推動類似于摩爾定律的飛躍?

在前幾代產(chǎn)品中,答案一直是晶體管密度,并且摩爾定律將在解決計算問題方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。但隨著制程節(jié)點發(fā)展速度相較于過去幾十年呈現(xiàn)出減緩的態(tài)勢,摩爾定律的本質(zhì)將是繼續(xù)提供全新的技術(shù)和能力,以滿足現(xiàn)代計算的需求。摩爾定律的含義,不僅僅涉及晶體管,而是包括晶體管、架構(gòu)研究、連接性提升、更快速的內(nèi)存系統(tǒng)和軟件的結(jié)合,共同推動其向前發(fā)展。

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