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揭秘英特尔全新“超异构计算”：敢问“超级”在哪里？

发布于：2024-06-17 编辑：匿名来源：网络

雷锋网记者：随着5G通信、大数据、云计算、人工智能等技术的发展，我们正在迈向万物互联的智能社会。

在这个转变过程中，数据将成为未来社会的核心。

推动力。

目前，数据生成的速度和规模远远超过现有设备的处理和计算能力。

未来，更加多样化的数据形态和计算场景将对计算能力提出更高的要求。

但芯片的处理能力与不同形式数据的处理能力完全不同，因此在处理、传输、存储等方面都需要更大的创新和革命。

面对当前的数字化、智能化转型，英特尔不仅计划向传统PC市场拓展，还将向数据中心、移动、AI、物联网等多个市场拓展。

不久前，英特尔在北京举办了英特尔中国媒体博览会，这也是新任CEO罗伯特·斯旺上任后的首次国内媒体见面会。

会上，英特尔将整体战略方向确定为“生产世界一流的半导体；引领AI和智能革命；成为领先的端到端平台提供商；不懈追求卓越运营和效率”，奠定了公司整体战略的方向。

为英特尔明年在中国的未来奠定基础。

发展定调。

全方位计算创新伟人云，“与天奋斗，有无尽的欢乐；与地奋斗，有无尽的欢乐；与人奋斗，有无尽的欢乐。

”对于英特尔来说，推广新工艺可以说是逆天之战，开发新架构可以说是逆天之战。

与地的斗争，这种与人的斗争，并不是指与AMD十几年的竞争，而是站稳脚跟时的重生。

记忆中存在的英特尔更多的是一家纯粹的PC处理器公司。

不过，英特尔全球副总裁兼中国区总裁杨旭表示，英特尔已经毅然从过去以晶体管为中心转向以数据为中心。

并将“万物互联”确定为未来发展趋势。

无论是之前的Architecture Day、CES展会还是本次活动，英特尔都在重点介绍其新技术战略，重点关注六大工程领域，即：工艺、架构、内存、互连、安全和软件。

英特尔中国研究院院长宋继强指出，任何单一因素都不足以满足多样化的计算需求。

“面向未来，英特尔正在全方位推动计算创新，引领‘超异构计算’时代。

六大技术支柱带来的指数级创新将是英特尔未来的驱动力。

”这六大技术支柱嵌入通过超异构计算，英特尔可以整合不同架构、不同工艺、3D封装、互连、OneAPI等技术创新，为客户提供更大的灵活性和更快的产品上市时间，全方位推动计算创新和发展。

当然，在此次公布的战略中，“生产世界一流的半导体”仍然位居榜首。

毫无疑问，英特尔最强的产品是半导体产品。

最里面的工艺和封装是制造芯片最基本的技术。

宋继强表示，制程技术不断向更高的晶体管密度发展，为芯片带来更强的性能和更低的功耗。

拥有领先的工艺技术仍然是打造领先产品的关键。

我敢问“超级”在哪里吗？事实上，异构计算并不是一个新概念。

只要产品使用不同架构的处理单元来完成同一任务，就可以称为异构计算。

据雷锋网报道，早在20世纪80年代就已经设计出了SoC等各种异构处理器。

所谓“超异构计算”是指它可以将不同节点上的许多现有且经过充分验证的芯片集成到一个封装中。

宋继强解释说，过去异构形态，比如SoC，就是把不同的IP核放到一颗芯片上。

优点是最终的芯片具有最佳的性能和功耗比，但需要十多个月的时间和大量的研发资金。

去开发，这需要设计者对应用场景有深入的了解，而且产品的灵活性不是很强。

如果需求发生变化，他们将不得不等待另一个开发周期。

另一种更高的灵活性是板级集成。

比如有一个CPU主板，加上一个FPGA版本或者DSP板，这也是异构的。

然而，板级集成的弱点是其尺寸较大。

板间连接的功耗和带宽不是最佳的。

在当今数据类型非常多样化的环境下，需要集成许多板卡，体积和功耗更加难以控制。

。

超异构计算以工艺技术和先进封装技术为基础。

以Foveros 3D封装技术为例，它可以将多种完整的芯片封装在一起。

设计将更加多样化和灵活，芯片间通信也将更加灵活。

互连带宽接近片内互连，远高于SIP等板级封装所采用的外部总线，可以更好地发挥异构效应。

值得注意的是，异构系统遇到的最大瓶颈正是如何实现无障碍互联。

宋继强透露，除了采用自己的架构设计和芯片外，英特尔还将开放CXL等互连接口，可以与其他厂商的产品更好地封装。

“Foveros 3D封装技术快速、灵活，成本肯定比板组组合便宜很多，甚至可能比SoC便宜。

”宋继强说。

“整个SoC芯片采用相同的工艺构建，这可能并不便宜。

Foveros 3D封装技术支持每个芯片都使用其最合适、最经济的工艺。

”在架构创新的引领下，英特尔在半导体市场的领导地位似乎正在巩固。

从未动摇过。

毫无疑问，客户总是希望用同样的钱获得越来越好的性能。

CMOS的微缩化至少还会持续十年。

但随着技术难度挑战越来越高，需要投入的资源也会越来越多。

越来越高必然导致整体成本的增加。

我们如何利用摩尔定律带来的经济效益？宋继强表示，英特尔将架构创新视为未来十年创新的主要驱动力，将持续带来指数级扩张效应。

当然，这里所说的架构不仅仅指CPU核心的设计，还涵盖了整个计算产品从硬件到软件的所有组成部分。

在存储方面，大容量、高速的存储系统对于下一代计算产品至关重要。

然而，面对呈指数级增长的计算需求，内存仅以线性速度增长。

一方面，内存带宽限制会影响数据管道的运行速度。

另一方面，在当前的存储子系统基础设施中，仍然有两层空白需要填补，这就需要更换慢速旋转介质来解决这个问题。

传统的存储子系统分为三个层次。

CPU内部的缓存速度最快，其次是CPU可以直接访问的内存，第三级是不能直接访问的外部存储。

三层之间的速度差距，足足有百倍到千倍之多。

。

如果未来的计算需要存储和访问非常大的数据，这种速度差异将严重影响性能。

英特尔亚太研发有限公司总经理卢炬向雷锋网表示，英特尔重塑内存层次结构，在缓存和DRAM之间插入封装内存，在DRAM和外部存储之间插入傲腾内存和固态硬盘，使得两层之间的速度差异只有十倍左右，形成了非常平滑的存储结构，消除了数据瓶颈，这对于提高未来系统性能非常重要。

同时，在多元化计算时代，不仅需要强大的处理器，还需要一套完整的软件来利用它们。

通过新的硬件和软件优化，通常可以加速一百倍以上，比如Skylake软硬件结合优化后，AI推理性能可以提升三倍之多。

如何让开发者非常方便的使用这些结果呢？卢炬给出的解决方案是“oneAPI”。