英特尔推进六大技术支柱全面创新 为领先产品路线图注入动能

在2020年架构日上，英特尔技术领导者展示了面向智能时代的全新架构和创新

作者：英特尔高级副总裁、首席架构师，兼架构、图形和软件部门总经理Raja Koduri

在英特尔，我们坚信技术能够让每个人的生活变得丰富多彩并推动全球进步。这是英特尔自创立以来矢志不渝的指导方略。它始自于PC时代，当时的技术实现了知识和网络的大规模数字化，将10亿人带入到互联网的世界中。步入到移动和云计算时代，我们的生活方式发生了根本性的改变。如今，已有超过100亿台设备与云中的超级计算机实现了互联。

我们相信，整个世界即将迈入智能时代。届时，我们将拥有1000亿台智能互联设备。百亿亿次的性能和架构将使智能遍及每一个人，以超乎想象的方式使我们的生活变得更加绚丽多姿。这样的宏伟蓝图，每天都在激励和鞭策我自己以及英特尔架构师们。

当前，数据产生的速度已经超出了我们分析、理解、传输、保护和实时重建数据的能力。对这些海量数据进行分析，需要更加强大的计算能力。更重要的是，为了让这些数据为我们提供洞察，就必须能实时获取计算能力，这意味着更低的延迟以及更接近用户。在英特尔，我们正全力以赴，以指数级的创新步伐解决这一难题。

自“登纳德缩放”定律（Dennard scaling）时代终结以来，从晶体管技术中汲取指数级的商业价值，不断激励我们探索在整个堆栈中引入全新方式以解决上述难题。为此，我们采取一种全新的途径，我们将其称之为“六大技术支柱创新”，并在2018年11月举行的英特尔架构日上向外界公布。我们相信，延续摩尔定律的指数级精髓，就必须在所有这些支柱上取得进展。

在本周举行的2020年英特尔架构日上，我们展示了如何通过一系列激动人心的全新突破，来推动这一进程的举措。我们已经取得了多项重要进展，这其中包括提供涵盖标量、矢量、矩阵和空间的多样化架构组合，以先进的制程技术进行设计，以极具颠覆性的内存层次结构提供支持，采用先进的封装集成至系统，借助光速互连实现大规模部署，通过单一的软件抽象实现统一，以及开发安全功能。

与此同时，我想特别强调其中的一些亮点。

我们公布了关于“分解设计方法”（disaggregated design methodology）的更多细节，以及在先进封装领域的路线图。通过在GPU、FPGA以及Lakefield客户端的产品迭代，我们展示了利用EMIB和Foveros技术缩减凸点间距的实力。

同时，我们分享了在晶体管发展路线图方面取得的其中一项令人振奋的进展。我们推出了全新的10纳米SuperFin技术，它利用新的SuperMIM电容器重新定义了FinFET，实现了英特尔有史以来最为强大的单节点内性能增强，带来的性能提升堪与全节点转换与赋能领先产品路线图相媲美。

当我们将下一代Willow Cove CPU架构与我们的10nm SuperFin技术相结合时，由此诞生了超乎想象的Tiger Lake平台。我们披露了即将问世的Tiger Lake系统芯片（SoC）架构的诸多细节，该架构取得了一系列飞跃式的进展，包括强大的CPU性能、领先的图形性能、先进的AI功能、更多的内存带宽、额外的安全功能、更优质的显示、更出色的视频等。我知道大家渴望了解关于Tiger Lake的所有细节，在接下来几周时间，我们将会分享更多信息。

除了Tiger Lake，我们还深入研究了下一代的英特尔Agilex FPGA，该产品能够提供极具突破性的每瓦性能比。实际上，我们展示了两代采用EMIB技术的分解式产品，并分享了224Gbps收发器的首项成果。

我们还重点强调了英特尔Xe GPU架构如何奠定基石，帮助我们构建从万亿次浮点运算扩展至千万亿次浮点运算的GPU。作为我们面向PC和移动计算平台提供的最高效的微处理器架构，Xe-LP赋予Tiger Lake领先的图形能力。Xe-LP还支持我们20年以来推出的首款独立GPU，其研发代号为“DG1”。目前，DG1已经量产。此外，我们还推出了首款基于Xe-LP的Intel Server GPU，旨在为媒体转码、流媒体提供一流的流密度和视觉效果。该产品将于今年晚些时候出货。

面向数据中心领域，我们宣布首款 Xe-HP芯片已经向客户提供样片。Xe-HP是业界首款多区块（multitiled）、高可扩展和高性能的架构，基于英特尔EMIB技术，能够在单个封装中提供千万亿浮点运算规模的AI性能和机架级的媒体性能。Xe-HP将采用增强型SuperFin技术。

同时，我们听到了广大游戏爱好者朋友对于发烧级游戏Xe产品的需求。英特尔Xe产品家族再添第四款微架构——针对游戏专门优化的Xe-HPG，它将提供包括光线跟踪在内的多项新的图形功能。我们计划于2021年出货这款微架构，而我已经迫不及待想要得到这款GPU了！

在软件领域，我们先前已经阐述过我们的愿景，即跨所有XPU架构为开发者提供一个统一的、基于标准的编程模型。我们正在围绕这一目标不断前进，并将于今年晚些时候发布oneAPI Gold版本。同时，我们还宣布在Intel DevCloud上为开发者提供DG1的早期访问权限，确保他们无需任何配置、下载和硬件安装过程，便可开始使用oneAPI进行开发。

自上一次的英特尔架构日以来，我们在内存领域也实现了巨大的飞跃。最近，作为第三代英特尔至强可扩展处理器（研发代号：Cooper Lake）发布的组成部分，我们宣布推出了第二代英特尔傲腾持久性内存产品（研发代号：Barlow Pass）。如今，我们还致力于在2020年底实现英特尔每单元4比特设计QLC的量产。

我们还在深度关注如何提升安全性，以应对不断变化的威胁。这包括引入诸如Intel Control Flow Enforcement Technology这样的新技术，它能够提供CPU级的安全结构，抵御常见的恶意软件攻击方式。与此同时，我们首次展示了在基础安全性、工作负载保护和软件可靠性等领域的长期愿景。

我们在推进互连技术领域也取得了重要进展。英特尔曾在2019年3月宣布携手业界为Compute Express Link提供广泛的支持，旨在加速提升下一代数据中心性能，未来将应用于Sapphire Rapids处理器中。此外，我们在推动硅光子技术的客户参与方面确立了显著的领先优势。随着数据中心转型不断深入，英特尔正在凭借领先的速度和基础性积累，提供面向网络处理负载的SmartNIC（智能网卡）产品，不断满足这些客户的需求。

我们的英特尔院士和架构师们正斗志昂扬地为2021年、2022年乃至更远的将来而不懈努力。我们前瞻预览了在客户端和数据中心领域利用所有六大技术支柱、分解式设计的产品愿景。此外，我们的英特尔研究院院长介绍了一系列新兴研究领域，这些领域有望带来100倍至1000倍的计算效能提升，其中包括在我们世界领先的实验室从事的神经拟态架构的初步研究。

数十年来，英特尔始终处于整个技术产业的中心。通过与客户携手，我们的产品重塑了工作、生活和娱乐的方式。然而，这一合作创新之旅远未结束。我相信，我们正处于一个新时代的开端，这是一个智能化的时代，一个“百亿亿次计算能力惠及每个人”的时代。前所未有的计算性能和跨所有六大技术支柱创新，将让这个时代走向现实。