5G,、人工智能,、自動駕駛,、數(shù)據中心、PC……多元化的應用場景讓計算格局和計算需求在過去十年間發(fā)生了重大變化,,使得數(shù)據的產生速度遠遠超出了我們分析,、理解和幫助保護這些數(shù)據的能力。面向未來五年,,甚至有人嘗試做出了這樣一個大膽的工程愿景:那就是在10毫秒內,,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。
這聽起來不但有點瘋狂,,恐怕還難以做到,。但在英特爾公司處理器核心與視覺計算高級副總裁Raja Koduri看來,,當面對一個價值3000億美元且對計算需求不斷增長的潛在市場規(guī)模時,如果不能夠以前所未有的方式來尋求改變,、重塑和擴展自己和客戶,,那么接下來的十年以及更遠的未來,我們將沒有資格談論產品和戰(zhàn)略,,更無法引領全新的計算時代,。
“莫為歷史所羈絆,放手而為創(chuàng)絢爛,?!?/p>
這是英特爾創(chuàng)始人之一羅伯特·諾伊斯曾說過一句名言,50年來也始終激勵和提醒著英特爾員工,,要始終保持科技創(chuàng)新的激情,,不能躺在過去的功勞簿上踟躕不前。
作為全球唯一一家能夠提供端到端全面解決方案的企業(yè),,英特爾這些年不斷增大研發(fā)投入,,覆蓋數(shù)據中心、云,、網絡和邊緣計算的關鍵創(chuàng)新,,將更多的創(chuàng)新力投入到新的技術當中,并通過收購完成對業(yè)務版圖的布局,,這些動作都使得英特爾的5G,、AI、自動駕駛相關業(yè)務能力迅速增長,,幫助英特爾保持和延續(xù)著推動產業(yè)創(chuàng)新的強大驅動力,。
而為了更好的邁向多元化計算時代,英特爾在不久之前的架構日活動上發(fā)出了自己的“宣言書”——即重新定義了在設計與工程方面的六大戰(zhàn)略支柱,,即制程,、架構、內存,、超微互連,、安全和軟件。這種轉變整合了一系列基礎構建模塊,,包含英特爾公司領先的技術和IP組合,,旨在讓英特爾加快創(chuàng)新步伐。
展開來理解,,就是英特爾希望保持領先的制程工藝,,進而建構領先的產品。通過先進的封裝和系統(tǒng)集成技術把多樣化的架構組合部署到CPU,、GPU,、加速器和FPGA芯片中,。持續(xù)關注和重視大容量、高速存儲技術,。在關注通信技術的時候要大到面向5G基礎設施的無線連接,,小到芯片級封裝和裸片互連。確保使用英特爾的各種組件,,可以建立更加可靠的安全策略,。格外注重軟件對硬件架構的性能提升潛力。
“我們現(xiàn)在正把這個模式運用于英特爾的整個工程部門,,落實在即將在今年和未來推出的全新創(chuàng)新產品與技術規(guī)劃中。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,,這六大技術支柱將是我們驅動所需產品創(chuàng)新以實現(xiàn)這一目標的關鍵推動力?!盧aja Koduri說,,未來,消費者或企業(yè)客戶不再擁有可以只通過直接的標量架構就能解決的簡單應用,。相反,,異軍突起的圖形處理器、人工智能加速器,、圖像處理器,、FPGA等“額外架構”正在快速解決棘手問題。
因此,,不難看出,,英特爾的戰(zhàn)略將是在傳統(tǒng)積累的Core架構和Tick-Tock策略優(yōu)勢下,通過高速互連和新的軟件開發(fā)模式對計算和架構進行重新整合,,為開發(fā)者簡化API,,從而釋放出更高的性能和效率。
面向下一代的計算
如果說架構日上推出的是“宣言書”,,那么在緊隨其后的CES 2019上,,英特爾則向外界詳細“解讀”了此書。
按照英特爾公司高級副總裁兼客戶端計算事業(yè)部總經理Gregory Bryant的說法,,人們正在進入一個被稱之為“以數(shù)據為中心”的新計算時代,,計算、存儲,、數(shù)據傳輸以及人工智能或機器學習之類的技術,,會讓人類的生活發(fā)生翻天覆地的變化。因此,,對整個計算系統(tǒng)單一片面的優(yōu)化是不夠的,,只有將CPU,、GPU、AI加速器,、通信系統(tǒng),、高速存儲等部分有機的結合到一起,實現(xiàn)全面優(yōu)化,,才是未來的競爭基石,。
5G:標準、設備,、基站步步遞進
5G是計算和通信的真正融合,,從很多方面拉近了計算和數(shù)據的距離,它不僅會連接數(shù)十億人,,更會把數(shù)百億的設備連接起來,,使我們能在產生或使用數(shù)據的地方進行計算,從而逐漸演變?yōu)橐粋€高性能計算問題,。
架構,、通用工具鏈和豐富生態(tài)系統(tǒng)的一致性,是英特爾在5G市場上的優(yōu)勢,,即不受特定架構實現(xiàn)模式的限制,,只根據能源成本或資源需求來確定工作負載的最佳運行位置。作為擁有端到端全面解決方案的5G行業(yè)先行者,,英特爾目前正與300+行業(yè)合作伙伴,、30+電信業(yè)務提供商、126+Network學院會員,、40+邊緣計算會員,、開源社區(qū)和標準化組織并肩,一道更好地建設5G,,實現(xiàn)共贏,。
2018年,平昌冬奧會在英特爾技術支持下,,成為歷史上首次提供大規(guī)模5G網絡的全球賽事,。在設備端,2018年11月公布的XMM 8160多模調制解調器(基帶)一經亮相就被打上了對飆高通頂尖產品的標簽,。XMM 8160支持LTE和5G雙連接,,峰值速度達到6Gbps,是目前用于iPhone XS的XMM 7560 LTE基帶性能的6倍,,支持5G網絡短缺的情況下向下兼容4G網絡,,同時也提供最新的毫米波(mmWave)頻段支持。
而在CES 2019上,,針對5G無線基站的10nm芯片Snow Ridge令人印象深刻,。因為這不僅僅是一款產品,,更重要的是,這宣告了英特爾已經實現(xiàn)了從5G標準制定,,到支持5G移動端設備,、5G無線基站,再到5G數(shù)據互連互通測試的全產業(yè)鏈覆蓋,。研究表明,,在未來,創(chuàng)建的所有數(shù)據中有45%會在邊緣進行處理,,而不會回傳到集中式數(shù)據中心,。一旦擁有5G支持下的邊緣計算能力,將為內置的人工智能平臺創(chuàng)造大量機會,。
AI:手握解決數(shù)據洪流難題的金鑰匙
5G商用在即,,另一項發(fā)展的如火如荼的技術則是人工智能,它們將分別建立起自己的龐大產業(yè)圈,,帶來巨大的經濟和社會效應。以數(shù)據為紐帶,,AI,、5G兩場革命即將歷史性地交匯,通過AIx5G產生聚變效應,。而專注工具,、硬件和社區(qū),是英特爾在人工智能領域布局的核心思路,。
目前,,英特爾開放給開發(fā)者的工具軟件包括MKL-DNN、nGraph,、BigDL和OpenVINO,。英特爾方面提供的數(shù)據顯示,如果把OpenVINO和視覺加速器分別應用在Movidius和Arria10 FPGA上時,,8個Myriad X VPU和Nvidia P4相比性能提升超過3倍,,2個Myriad X VPU和Nvidia Tegra X2相比提升超過1.2倍,Arria 10 FPGA和Nvidia P4相比提升超過1.9倍,。
“多架構的硬件方案才能賦能AI”,。作為英特爾人工智能戰(zhàn)略的基礎,英特爾在2018年11月舉行的英特爾人工智能大會上就發(fā)布了英特爾神經計算棒二代(英特爾NCS 2),,利用該計算棒可以在網絡邊緣構建更智能的AI算法和計算機視覺原型設備,。NCS 2基于英特爾Movidius Myriad X視覺處理單元(VPU),并得到OpenVINO工具包的支持,,與上一代神經計算棒相比性能更優(yōu),,能夠以可負擔的成本,,加快深度神經網絡推理應用的開發(fā)。
在CES 2019上推出的Nervana神經網絡推理處理器(NNP-I)有望于今年量產,,旨在幫助那些有高負載需求的企業(yè)加快推理速度,,F(xiàn)acebook便是英特爾NNP-I開發(fā)合作伙伴之一;此外,,英特爾還有望于今年晚些時候推出一款研發(fā)代號為“Spring Crest”的神經網絡訓練處理器,。而計劃于今年推出的至強可擴展處理器Cascade Lake,將支持英特爾傲騰數(shù)據中心級持久內存以及全新的AI功能—英特爾DL Boost,。這種人工智能加速技術將加速深度學習推理工作負載,,圖像識別能力相比當前產品得到大幅提升。
邊緣上的AI,,最大的機會就是視覺—機器視覺,、視頻監(jiān)控、醫(yī)療影像等等,。數(shù)據顯示,,到2025年,超過一半的人工智能軟件收入將來自視覺,。在英特爾眾多合作伙伴中,,百度、阿里云和匯醫(yī)慧影展示了如何利用OpenVINO+智能攝像頭的貨運卡車監(jiān)控解決方案,、將鋁合金壓鑄廠的缺陷檢測精度提升5倍的機械臂與視覺系統(tǒng),、以及囊括了早期篩查、中間診斷,、治療方案選取以及愈后判斷的人工智能乳腺癌全周期理療一體機,。而將AI首次應用于長城數(shù)字化修繕和吉林東北虎保護,則更令人印象深刻,。
針對密集型負載的AI環(huán)境,,英特爾還提供至強、FPGA,、AI DevCloud開發(fā)平臺等一系列綜合的解決方案,。通過針對不同的場景配合使用,能夠帶來靈活高效的最終效果,。這其實很大程度上得益于英特爾技術的整合能力以及平臺的統(tǒng)一性,,是綜合實力的體現(xiàn)??梢哉f在未來科技上面的競爭,,很大程度上要看技術的整合能力和統(tǒng)一性是否便于開發(fā),是否有利于優(yōu)化,是否可以快速實現(xiàn)從開發(fā)到商用的全過程,。
數(shù)據中心與服務器:計算和存儲是重中之重
英特爾至強家族處理器在英特爾的產品線當中一直擁有重要地位,,可為各類關鍵型業(yè)務提供云計算、實時分析,、處理以及大數(shù)據處理,。目前英特爾的至強產品包含了用于空間和功耗受限環(huán)境的至強D系列、應用于主流工作站的至強W系列以及應用于入門級服務器以及個人工作站的至強E系列,。在此基礎上,,為了更好地滿足靈活擴展的部署要求,英特爾也推出了至強可擴展處理器系列,,通過鉑金,、金、銀,、銅區(qū)分4個產品等級,,對于用戶選擇來說有著清晰的產品劃分,幫助用戶達成個性化服務器平臺,。在2019CES上面,,英特爾在原有產品線構成基礎上帶來了基于10納米制程工藝的英特爾?至強,?可擴展處理器,,進一步提升英特爾數(shù)據中心的價值和競爭力。
存儲對于數(shù)據來說,,就好像是車庫對于跑車。數(shù)據有了5G網絡寬闊大道可以高速飛馳,,有了AI技術和至強處理器就仿佛有了車技精湛的駕駛員,。但是如果存儲這道車庫的大門開關起來非常耽誤時間,那么即使是再快的跑車,、再優(yōu)秀的司機也會因為進出車庫而消耗掉巨大的等待時間,。數(shù)據洪流下,改善存儲延遲,,降低“存儲墻”效應實際上是擺在眼前的現(xiàn)實問題,。
自動駕駛:最具潛力的業(yè)務增長點
2017年,英特爾正式斥資153億美元收購自動駕駛領域領導企業(yè)Mobileye,,成立于1999年的Mobileye有著豐富的自動駕駛技術儲備和完善的產品解決方案,,占有自動駕駛市場超過70%的份額。
在收購Mobileye之后,,英特爾在自動駕駛領域經歷了一個快速的成長過程,,單單是在CES 2019期間,Mobileye就與北京公交集團、北太智能,、長城汽車,、英國地形測量局等達成了新的合作,展現(xiàn)了Mobileye作為英特爾子公司在自動駕駛領域帶來的持續(xù)的商業(yè)吸引力,。英特爾方面提供的資料顯示,,在2018年中,英特爾從24個原始設備制造商和8個一級供應商中贏得了28項新設計,,并推出了20個項目,,其中,78款車型來自16個原始設備制造商和5個一級供應商,,這些車型中有56款具有高級功能,。
Mobileye的最新一代產品基于EyeQ5,已在CES 2019上面進行展示,。它能夠憑借位于擋風玻璃上的攝像頭傳感器及EyeQ處理系統(tǒng)實現(xiàn)前防撞警告,、行人和自行車警告、車距監(jiān)測警告,、車道偏離警告以及道路標志識別等一系列功能,。
安全性對自動駕駛而言至關重要,英特爾Mobileye提出了責任敏感安全模型(RSS),,這是開放,、透明地面向全行業(yè)提出的標準,為自動駕駛汽車決策過程提供可驗證的安全保障,。為了加速技術落地,,在中國,英特爾與清華大學,、中國科學院自動化研究所等合作開展多項研究,。英特爾還加入了百度“Apollo計劃”,并在國外與寶馬,、奧迪等國際大廠,,在國內與蔚來汽車、長安汽車,、一汽紅旗以及東軟,、地平線等廣泛的伙伴合作,攜手重塑駕駛體驗,。這些合作就是技術的驗證過程,,發(fā)現(xiàn)問題就調整,發(fā)現(xiàn)能力不夠就補強,,通過不斷驗證找到正確的方向,。
PC:依然是重要的創(chuàng)新領域
PC市場中有很多細分市場,,有些正在萎縮,有些正在增長,。英特爾有意識地將重心放在四大業(yè)務增長的關鍵市場:首先是游戲細分市場,,它正在以兩位數(shù)的速度快速增長;其次是高端移動市場二合一和輕薄本,,這些新的移動設備增長速度已達兩位數(shù),;另外還有教育領域的各種各樣搭載Windows和Chrome操作系統(tǒng)的新設備,這個細分市場也一直在顯著增長,;最后,,得益于操作系統(tǒng)、軟件應用程序和服務的進步,,商用市場出現(xiàn)了一個巨大的反彈,。
Gregory Bryant在接受媒體采訪時表示,在“以數(shù)據為中心”的計算時代,,一個PC平臺想要打動人,,它必須具備三個屬性:首先,人們希望通過PC平臺能夠更加專注于手中的工作,,能夠做最重要的事情并做出貢獻,;其次,人們想要一個更具適應性的PC平臺,,可以進行調整,,并且內置一些智能功能來幫助他們生活中的方方面面;第三,,人們想要一個時刻就緒的PC平臺,,隨時隨地準備提供幫助。
作為引領PC行業(yè)發(fā)展的半導體巨頭,,每年英特爾都會在PC領域上帶來令人興奮的全新產品,。CES 2019上,英特爾宣布追加6款第九代酷睿桌面級處理器產品,,新產品與之前發(fā)布的i5-9600K、i7-9700K以及擁有高達5.0GHz頻率的旗艦處理器i9-9900K共同組成了完整的英特爾消費級桌面處理器陣營,,去留核芯顯卡全新產品特性,,也給DIY用戶提供了更大自由度,更細化的產品選擇空間,。
與此同時,,英特爾也正式進入10nm時代,宣布了面向移動PC平臺的首款10nm處理器產品Ice Lake,。它基于英特爾最新的Sunny Cove微架構,,集成水平得到飛躍式提升。同時集成第11代核芯顯卡,可提供1TFLOPS以上的浮點運算能力,。Ice Lake還將首次集成Thunderbolt 3傳輸協(xié)議和最新的超高速Wi-Fi 6,。通過這些特性改進我們不難看出,10nm的Ice Lake針對筆記本優(yōu)化十分顯著,,尤其是第11代核顯,,單從集成的渲染單元數(shù)量和浮點運算性能上看,它至少可以比之前的核顯提升1倍以上,,對移動辦公是個福音,。
基于10nm的Lakefield主板參考設計
另外,基于10nm的小型化Lakefield主板參考設計為OEM設計更便攜的設備提供了參考依據,,配合英特爾所提出的Project Athena計劃,,即集合專注、適應性,、隨時待命三大特性于一身的新型移動創(chuàng)意產品有望完成對超極本概念的全面超越,,令高性能輕薄本能夠從容應對新的計算時代需求,給用戶帶來令人驚嘆的新體驗,。
挑戰(zhàn)依舊
打造智聯(lián)世界一直是英特爾的夢想,。但對一個具備感知、決策和行動的自主決策系統(tǒng)來說,,單一處理器已經“心有余而力不足”,,只有通過異構計算,把CPU,、GPU,、FPGA和特定硬件加速融合到一起,利用邊緣和云的能力增強自主系統(tǒng),,才能構造無縫的端到端通信計算能力,。因此,對英特爾而言,,六大支柱戰(zhàn)略再次彰顯野心,,但必須最終轉化以產品為核心,促進AI,、5G,、芯片、云計算價值鏈的每一個環(huán)節(jié)真正落地,,才能實現(xiàn)從云,、網、端多個方面為智聯(lián)世界賦能,。
摩爾定律自1965年被提出以來,,在解決計算問題方面一直發(fā)揮著主導作用,。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,摩爾定律的含義也不僅僅涉及晶體管,,而是包括晶體管,、架構研究、連接性提升,、更快速的內存系統(tǒng)和軟件的結合,,共同推動其向前發(fā)展。所以盡管英特爾在CES上一口氣公布了10nm在PC,、服務器,、全新封裝技術以及5G應用方面的最新進展,像是圍繞10nm制程打造完整生態(tài)系統(tǒng),,而非單純力拼工藝本身,。但面對競爭對手咄咄逼人的氣勢,如何盡快打消外界的顧慮,,也是必須要思考之處,。
另一方面,未來十年是幾種不同生態(tài)的競爭,。從完整度方面來看,,英特爾的生態(tài)系統(tǒng)無疑是最完整的。但需要警惕的是,,在英特爾所關注的各個細分領域,,都存在著可以和英特爾掰掰手腕的頭部公司,包括CPU領域的AMD,,F(xiàn)PGA領域的賽靈思,,移動計算領域的arm,ADAS和自動駕駛領域本來光靠收購Mobileye就還遠遠不夠,,況且還面臨英偉達等公司的猛烈阻擊,,無論未來誰當英特爾的新任CEO,這些其實都是值得思考的問題,。