構筑超異構計算時代，英特爾 AI 全布局

我們正值數據井噴時代，據 IDC 發布《數據時代 2025》報告顯示，全球每年產生的數據將從 2018 年的 33ZB 增長到 2025 年的 175ZB。其中大部分為非結構化數據，對數據實時性的需求不斷增強。

此時僅使用深度學習等技術來處理的話，消耗巨大，那么數據爆炸的當下，我們該如何提高算力來面對“AI+”時代？

英特爾將目光投向 XPU 戰略。

01 軟硬件雙管齊下，構筑超異構計算時代

在 2018 年英特爾架構日上，英特爾首次向業界明確 XPU 異構愿景：由標量（Scalar）、矢量（Vector）、矩陣（Matrix）、空間（Spatial）組成的 SVMS 架構，分別對應 CPU、GPU、加速器和 FPGA，可進行多種異構組合。

2019 年 11 月，英特爾推出 oneAPI 軟件行業計劃和發布 oneAPI beta 產品，來打造一個以開發者為中心的平臺，為 AI 應用無處不在、多架構并存的世界定義一種新的編程方式。英特爾軟硬件雙管齊下，成功邁出從 CPU 轉向 XPU 的第一步，開始構筑超異構計算時代，推動人工智能無處不在。

英特爾研究院副總裁、英特爾中國研究院院長宋繼強進一步介紹道，超異構計算里的“超”體現在兩個方面，一是封裝集成能力，二是相配套的軟件。

下面具體看看英特爾是怎么做的：

（1）在硬件上

以內置 AI 加速的至強可擴展處理器為基礎，提供全面的XPU芯片平臺。如在四月剛推出的第三代英特爾?至強?可擴展處理器里，封裝了異構計算能力，增加了深度學習加速器件和專門針對矢量運算加速的 AVX-512，與前一代產品相比，通過硬件和軟件優化可以提供達74%的人工智能加速。

另外在集成技術上，英特爾推動集成光電的發展，致力將光學 I/O 封裝進服務器。英特爾將光子技術與 CMOS 技術進行緊密結合，以減少兩端轉換的損耗。其次制作收發器，以更小的模式放到服務器當中。將很多光處理模塊做成小模塊，可與 CMOS 光處理器件整合到一個芯片中，再放進服務器里，如此一來，集成光電可以大幅度縮小系統的尺寸和功耗，向實現將光子與低成本、大容量的硅芯片進行集成的長期愿景邁進了一步，“讓光成為連接技術的基礎”成為可能。如今英特爾 100G 硅光收發器的出貨量達四百萬，并推出業界首個封裝光學以太交換機。

英特爾已在產品中應用到異構封裝技術，EMIB 2.5D 封裝技術，實現 CPU、GPU、IO等多芯片間的通信；Foveros 3D 封裝技術，可在三維空間提高晶體管密度和多功能集成；還可將EMIB 和 Foveros 相結合的 Co-EMIB 技術。2020 年 8 月，英特爾使用“混合結合”技術的測試芯片已在 2020 年第二度流片，提供更高的互連密度、帶寬和更低的功率。

除此之外，今年六月，英特爾公布基礎設施處理器(IPU)的愿景。IPU 是一種可編程網絡設備，致力使云和通信服務提供商減少在 CPU 的開銷，提高性能價值，用戶可利用 IPU 部署安全穩定且可編程的解決方案，來更好地平衡數據處理與存儲的工作負載。

（2）在軟件上

英特爾 oneAPI 為面向異構集成的開放軟件生態系統。通過 oneAPI，開發者可使用跨 XPU 的單一代碼庫來開發跨架構應用程序，來充分利用其硬件特性，降低軟件開發者和維護成本。另外，涵蓋庫、框架以及工具與解決方案等多個層面，提供 OpenVINO、Analytics Zoo、BigDL 等技術，來加速并簡化從云到端的人工智能技術的開發與部署。

其中值得一提的是，面對近年來人們對數據安全和個人隱私的日益關注，英特爾推出開源大數據 AI 平臺 Analytics Zoo，將 TensorFlow、PyTorch、BigDL、Ray、OpenVINO 等框架，能無縫運行在端到端流水線上，提升開發效率。

英特爾院士、大數據技術全球首席技術官、大數據分析和人工智能創新院院長戴金權表示，希望通過 Analytics Zoo 把有些割離的架構、工作流統一起來，然后開發者可在這上運行各種 AI、深度學習、強化學習算法。

技術的發展離不開生態建設與人才培養，為進一步推動人工智能創新生態建設，英特爾在產學研協同、資本投入、人才培養等方面多維發力。

（3）在生態建設上

2018年，英特爾推出AI百佳創新激勵計劃，目前已有78家AI創新企業加入。同時，推出英特爾創新加速器、智慧未來城市、FPGA中國創新中心等各項培養計劃，以更好地培養AI人才、繁榮AI生態。

我們可以看到，英特爾結合軟硬件和生態，以全棧實力來推動AI技術發展。

然而僅僅擁有強大的技術是不夠的，面對全球日益嚴峻的可持續發展，AI 技術該如何賦能？

02 AI 推動雙碳目標達成，技術助力可持續發展

據普華永道預測，到下一個十年年底，將人工智能用于環境應用可能為全球經濟帶來 5.2 萬億美元的貢獻，同時將溫室氣體排放量減少 4%。

在全球推動碳中和目標達成之際，AI、物聯網、云計算等新興技術正成為企業綠色能源發展的首選。

作為一家有企業責任感的公司，英特爾不僅提供技術來幫助人類去面對全球碳中和挑戰，自身也在踐行著可持續發展。

據英特爾公司高級首席工程師、物聯網事業部中國區首席技術官張宇博士介紹，英特爾致力于降低數據在處理、傳輸和存儲過程當中的能量消耗。從 2010 年到 2020 年，筆記本處理器的運算效率提升了 14 倍，降低人們在使用筆記本過程中產生的碳排放。在最新的世界 500 強超級計算機的算力榜上，86%的超級計算機選用的是英特爾處理器。在衡量超級計算機運算能力、運算效率綠色超級計算機 500 強的榜單中，也有 86% 的超級計算機選用的是英特爾產品。

在 2010 到 2020 這十年間，英特爾將可再生能源的利用率提高了71%，實現累計節電超過45億度，實現了有害廢物的零排放，并計劃到2030年實現百分百使用可再生能源，致力于用技術改變世界。

03 結語

在人工智能與實體經濟的全面融合過程中，作為資深玩家，英特爾全面布局 AI，不僅以 XPU 戰略打造豐富的軟硬件產品組合和平臺，同時也攜手產業合作伙伴推動人工智能技術在各個場景的應用落地，并通過強大的生態體系賦能，與開發者的聯合創新，助力打通 AI 產業化的最后一公里，賦能 AI 從理論走向實踐。