5G、人工智能、自動駕駛、數(shù)據(jù)中心、PC……多元化的應(yīng)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(jù)的產(chǎn)生速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們分析、理解和幫助保護這些數(shù)據(jù)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(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)。
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(dāng)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(yuǎn)的未來,我們將沒有資格談?wù)摦a(chǎn)品和戰(zhàn)略,更無法引領(lǐng)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(jù)中心、云、網(wǎng)絡(luò)和邊緣計算的關(guān)鍵創(chuàng)新,將更多的創(chuàng)新力投入到新的技術(shù)當(dāng)中,并通過收購?fù)瓿蓪I(yè)務(wù)版圖的布局,這些動作都使得英特爾的5G、AI、自動駕駛相關(guān)業(yè)務(wù)能力迅速增長,幫助英特爾保持和延續(xù)著推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的強大驅(qū)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(gòu)日活動上發(fā)出了自己的“宣言書”——即重新定義了在設(shè)計與工程方面的六大戰(zhàn)略支柱,即制程、架構(gòu)、內(nèi)存、超微互連、安全和軟件。這種轉(zhuǎn)變整合了一系列基礎(chǔ)構(gòu)建模塊,包含英特爾公司領(lǐng)先的技術(shù)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(lǐng)先的制程工藝,進而建構(gòu)領(lǐng)先的產(chǎn)品。通過先進的封裝和系統(tǒng)集成技術(shù)把多樣化的架構(gòu)組合部署到CPU、GPU、加速器和FPGA芯片中。持續(xù)關(guān)注和重視大容量、高速存儲技術(shù)。在關(guān)注通信技術(shù)的時候要大到面向5G基礎(chǔ)設(shè)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(gòu)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(chǎn)品與技術(shù)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(shù)支柱將是我們驅(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。”Raja 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(biāo)量架構(gòu)就能解決的簡單應(yīng)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(gòu)”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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(xì)“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(jīng)理Gregory Bryant的說法,人們正在進入一個被稱之為“以數(shù)據(jù)為中心”的新計算時代,計算、存儲、數(shù)據(jù)傳輸以及人工智能或機器學(xué)習(xí)之類的技術(shù),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(jié)合到一起,實現(xiàn)全面優(yōu)化,才是未來的競爭基石。
5G:標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)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(jù)的距離,它不僅會連接數(shù)十億人,更會把數(shù)百億的設(shè)備連接起來,使我們能在產(chǎn)生或使用數(shù)據(jù)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(gòu)、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(gòu)實現(xiàn)模式的限制,只根據(jù)能源成本或資源需求來確定工作負(fù)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(wù)提供商、126+Network學(xué)院會員、40+邊緣計算會員、開源社區(qū)和標(biāo)準(zhǔn)化組織并肩,一道更好地建設(shè)5G,實現(xiàn)共贏。
2018年,平昌冬奧會在英特爾技術(shù)支持下,成為歷史上首次提供大規(guī)模5G網(wǎng)絡(luò)的全球賽事。在設(shè)備端,2018年11月公布的XMM 8160多模調(diào)制解調(diào)器(基帶)一經(jīng)亮相就被打上了對飆高通頂尖產(chǎn)品的標(biāo)簽。XMM 8160支持LTE和5G雙連接,峰值速度達(dá)到6Gbps,是目前用于iPhone XS的XMM 7560 LTE基帶性能的6倍,支持5G網(wǎng)絡(luò)短缺的情況下向下兼容4G網(wǎng)絡(luò),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(chǎn)品,更重要的是,這宣告了英特爾已經(jīng)實現(xiàn)了從5G標(biāo)準(zhǔn)制定,到支持5G移動端設(shè)備、5G無線基站,再到5G數(shù)據(jù)互連互通測試的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋。研究表明,在未來,創(chuàng)建的所有數(shù)據(jù)中有45%會在邊緣進行處理,而不會回傳到集中式數(shù)據(jù)中心。一旦擁有5G支持下的邊緣計算能力,將為內(nèi)置的人工智能平臺創(chuàng)造大量機會。
AI:手握解決數(shù)據(jù)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(shù)則是人工智能,它們將分別建立起自己的龐大產(chǎn)業(yè)圈,帶來巨大的經(jīng)濟和社會效應(yīng)。以數(shù)據(jù)為紐帶,AI、5G兩場革命即將歷史性地交匯,通過AIx5G產(chǎn)生聚變效應(yīng)。而專注工具、硬件和社區(qū),是英特爾在人工智能領(lǐng)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(jù)顯示,如果把OpenVINO和視覺加速器分別應(yīng)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(gòu)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(chǔ),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(jīng)計算棒二代(英特爾NCS 2),利用該計算棒可以在網(wǎng)絡(luò)邊緣構(gòu)建更智能的AI算法和計算機視覺原型設(shè)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(jīng)計算棒相比性能更優(yōu),能夠以可負(fù)擔(dān)的成本,加快深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理應(yīng)用的開發(fā)。
在CES 2019上推出的Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理處理器(NNP-I)有望于今年量產(chǎn),旨在幫助那些有高負(fù)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)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(jù)中心級持久內(nèi)存以及全新的AI功能—英特爾DL Boost。這種人工智能加速技術(shù)將加速深度學(xué)習(xí)推理工作負(fù)載,圖像識別能力相比當(dāng)前產(chǎn)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(jù)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(yīng)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(fù)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(shù)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(shù)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(jù)中心與服務(wù)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(chǎn)品線當(dāng)中一直擁有重要地位,可為各類關(guān)鍵型業(yè)務(wù)提供云計算、實時分析、處理以及大數(shù)據(jù)處理。目前英特爾的至強產(chǎn)品包含了用于空間和功耗受限環(huán)境的至強D系列、應(yīng)用于主流工作站的至強W系列以及應(yīng)用于入門級服務(wù)器以及個人工作站的至強E系列。在此基礎(chǔ)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(chǎn)品等級,對于用戶選擇來說有著清晰的產(chǎn)品劃分,幫助用戶達(dá)成個性化服務(wù)器平臺。在2019CES上面,英特爾在原有產(chǎn)品線構(gòu)成基礎(chǔ)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(jù)中心的價值和競爭力。
存儲對于數(shù)據(jù)來說,就好像是車庫對于跑車。數(shù)據(jù)有了5G網(wǎng)絡(luò)寬闊大道可以高速飛馳,有了AI技術(shù)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(guān)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(jù)洪流下,改善存儲延遲,降低“存儲墻”效應(yīng)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(wù)增長點
2017年,英特爾正式斥資153億美元收購自動駕駛領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)Mobileye,成立于1999年的Mobileye有著豐富的自動駕駛技術(shù)儲備和完善的產(chǎn)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(lǐng)域經(jīng)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(dá)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(lǐng)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(shè)備制造商和8個一級供應(yīng)商中贏得了28項新設(shè)計,并推出了20個項目,其中,78款車型來自16個原始設(shè)備制造商和5個一級供應(yīng)商,這些車型中有56款具有高級功能。
Mobileye的最新一代產(chǎn)品基于EyeQ5,已在CES 2019上面進行展示。它能夠憑借位于擋風(fēng)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(biāo)志識別等一系列功能。
安全性對自動駕駛而言至關(guān)重要,英特爾Mobileye提出了責(zé)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(biāo)準(zhǔn),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(shù)落地,在中國,英特爾與清華大學(xué)、中國科學(xué)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(nèi)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(shù)的驗證過程,發(fā)現(xiàn)問題就調(diào)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(lǐng)域
PC市場中有很多細(xì)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(wù)增長的關(guān)鍵市場:首先是游戲細(xì)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(shè)備增長速度已達(dá)兩位數(shù);另外還有教育領(lǐng)域的各種各樣搭載Windows和Chrome操作系統(tǒng)的新設(shè)備,這個細(xì)分市場也一直在顯著增長;最后,得益于操作系統(tǒng)、軟件應(yīng)用程序和服務(wù)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(jù)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(yīng)性的PC平臺,可以進行調(diào)整,并且內(nèi)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(zhǔn)備提供幫助。
作為引領(lǐng)PC行業(yè)發(fā)展的半導(dǎo)體巨頭,每年英特爾都會在PC領(lǐng)域上帶來令人興奮的全新產(chǎn)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(chǎn)品,新產(chǎn)品與之前發(fā)布的i5-9600K、i7-9700K以及擁有高達(dá)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(chǎn)品特性,也給DIY用戶提供了更大自由度,更細(xì)化的產(chǎn)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(chǎn)品Ice Lake。它基于英特爾最新的Sunny Cove微架構(gòu),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(shè)計
另外,基于10nm的小型化Lakefield主板參考設(shè)計為OEM設(shè)計更便攜的設(shè)備提供了參考依據(jù),配合英特爾所提出的Project Athena計劃,即集合專注、適應(yīng)性、隨時待命三大特性于一身的新型移動創(chuàng)意產(chǎn)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(yīng)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(jīng)“心有余而力不足”,只有通過異構(gòu)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(gòu)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(zhuǎn)化以產(chǎn)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(wǎng)、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(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,摩爾定律的含義也不僅僅涉及晶體管,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。所以盡管英特爾在CES上一口氣公布了10nm在PC、服務(wù)器、全新封裝技術(shù)以及5G應(yīng)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(guān)注的各個細(xì)分領(lǐng)域,都存在著可以和英特爾掰掰手腕的頭部公司,包括CPU領(lǐng)域的AMD,F(xiàn)PGA領(lǐng)域的賽靈思,移動計算領(lǐng)域的arm,ADAS和自動駕駛領(lǐng)域本來光靠收購Mobileye就還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,況且還面臨英偉達(dá)等公司的猛烈阻擊,無論未來誰當(dāng)英特爾的新任CEO,這些其實都是值得思考的問題。