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今年以來，以ChatGPT為代表的生成式AI大模型持續(xù)火熱。在AIGC技術(shù)浪潮席卷之際，無論是大模型廠商OpenAI，還是算力“賣鏟人”英偉達(dá)都站在了聚光燈下，谷歌、Meta等硅谷巨頭也不甘人后，拿出了自己的AIGC相關(guān)產(chǎn)品。就在近日，芯片巨頭英特爾也開啟了它的“Bringing AI Everywhere”之路。

2023年9月19日，英特爾on技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)在美國(guó)加州圣何塞市開幕，大會(huì)上英特爾圍繞“讓AI無處不在”、“芯經(jīng)濟(jì)”等概念發(fā)布了一系列全新技術(shù)及產(chǎn)品，涵蓋了硬件、軟件、服務(wù)和生態(tài)等多個(gè)方面，體現(xiàn)了英特爾對(duì)AI的全面布局和投入。

熱點(diǎn)科技也來到了美國(guó)加利福尼亞活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，為您帶來了一系列最新鮮的一手報(bào)道和領(lǐng)袖人物專訪，為您解讀英特爾如何圍繞AI展開新的布局、AI將如何惠及普通人、Intel如何讓開發(fā)者成為“芯經(jīng)濟(jì)”的驅(qū)動(dòng)者。讓我們從一切的基礎(chǔ)——芯片說起……

以硬件為基石提升AI性能，以創(chuàng)新發(fā)展賦能“芯經(jīng)濟(jì)”

大會(huì)第一天，英特爾公司首席執(zhí)行官帕特·基辛格（Pat Gelsinger）在開幕主題演講中表示：“AI代表著新時(shí)代的到來。AI正在催生全球增長(zhǎng)的新時(shí)代，在新時(shí)代中，算力起著更為重要的作用，讓所有人迎來更美好的未來。”很明顯，想要實(shí)現(xiàn)更加高效的AI表現(xiàn)，必然需要更強(qiáng)硬件提供算力支撐。

1.創(chuàng)新技術(shù)突破極限，摩爾定律強(qiáng)勢(shì)歸來

摩爾定律是指集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，每隔約18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，而性能也將提升一倍。但事實(shí)上，摩爾定律更重要的是整個(gè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)能夠按照摩爾定律、按照“芯經(jīng)濟(jì)”的規(guī)律去規(guī)劃自己的產(chǎn)品，規(guī)劃自己的市場(chǎng)，進(jìn)而形成一整套相關(guān)的應(yīng)用生態(tài)及其市場(chǎng)，這是摩爾定律以及工藝制程發(fā)展對(duì)于“芯經(jīng)濟(jì)”更重要的意義所在。 

此前很長(zhǎng)一段時(shí)間中，這一定律曾經(jīng)指導(dǎo)了半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，但近些年來由于物理極限和技術(shù)挑戰(zhàn)，摩爾定律的速度放緩甚至停滯。然而，英特爾在此次大會(huì)中，通過其在制程、封裝和多芯粒解決方案領(lǐng)域的最新進(jìn)展告訴我們：英特爾并沒有放棄摩爾定律，而是通過不斷的創(chuàng)新重新點(diǎn)燃了摩爾定律的火花。 

大會(huì)上，基辛格表示，英特爾“4年5個(gè)制程節(jié)點(diǎn)”計(jì)劃順利，Intel 7已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，Intel 4已經(jīng)生產(chǎn)準(zhǔn)備就緒，Intel 3也在按計(jì)劃推進(jìn)中，目標(biāo)是2023年年底。 

不僅如此，作為摩爾定律歸來的證明，英特爾展示了基于Intel 20A制程節(jié)點(diǎn)打造的英特爾Arrow Lake處理器的首批測(cè)試芯片。Intel 20A將采用全新的PowerVia背面供電技術(shù)和RibbonFET晶體管，預(yù)計(jì)于2024年面向客戶端市場(chǎng)推出，可以看出英特爾繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)芯片制造技術(shù)的雄心和為此做出的準(zhǔn)備。

事實(shí)上，英特爾向前推進(jìn)摩爾定律的一個(gè)重要路徑是采用了新的材料和封裝技術(shù)，玻璃基板（glass substrates）就是英特爾在本周剛剛宣布的一個(gè)“里程碑式的成就”。玻璃基板是指用玻璃取代有機(jī)封裝中的有機(jī)材料，與傳統(tǒng)有機(jī)基材相比具有超低平坦度、良好的熱穩(wěn)定性及機(jī)械穩(wěn)定性等。 

組裝好的英特爾玻璃基板測(cè)試芯片的球柵陣列（ball grid array）

據(jù)了解，這項(xiàng)技術(shù)不僅可以讓所連晶體管互連密度提升十倍左右，還具有更好的光學(xué)、物理和機(jī)械屬性，可以在封裝過程中承受更高的溫度，出現(xiàn)更小的圖形形變，英特爾表示這一技術(shù)將會(huì)重新定義芯片封裝的邊界，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心、人工智能和圖形構(gòu)建提供改變游戲規(guī)則的解決方案。

事實(shí)上，英特爾已經(jīng)在這一技術(shù)上投入了大約十年的時(shí)間，目前已經(jīng)在美國(guó)亞利桑那州擁有了一條完整的集成玻璃研發(fā)線，其成本超過10億美元。英特爾表示，未來幾年內(nèi)將繼續(xù)推出玻璃基板，增加單個(gè)封裝內(nèi)的晶體管數(shù)量，助力滿足AI等數(shù)據(jù)密集型高性能工作負(fù)載的需求，進(jìn)而在2030年后繼續(xù)推進(jìn)摩爾定律。

此外，英特爾還展示了基于通用芯粒高速互連開放規(guī)范（UCIe）的測(cè)試芯片封裝，該標(biāo)準(zhǔn)將讓來自不同廠商的芯粒能夠協(xié)同工作，從而以新型芯片設(shè)計(jì)滿足不同AI工作負(fù)載的擴(kuò)展需求。基辛格表示，摩爾定律的下一波浪潮將由多芯粒封裝技術(shù)所推動(dòng)，開放標(biāo)準(zhǔn)能夠解決IP集成的障礙，它將很快變成現(xiàn)實(shí)。目前，UCIe開放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到了超過120家公司的支持。

該測(cè)試芯片集成了基于Intel 3制程節(jié)點(diǎn)的英特爾UCIe IP芯粒，和基于TSMC N3E制程節(jié)點(diǎn)的Synopsys UCIe IP芯粒。這些芯粒通過EMIB（嵌入式多芯片互連橋接）先進(jìn)封裝技術(shù)互連在一起。英特爾代工服務(wù)（Intel Foundry Services）、TSMC和Synopsys攜手推動(dòng)UCIe的發(fā)展，體現(xiàn)了三者支持基于開放標(biāo)準(zhǔn)的芯粒生態(tài)系統(tǒng)的承諾。

2.AI PC——顛覆PC的新變革

那么問題來了，新一輪AI將會(huì)給個(gè)人消費(fèi)者帶來怎樣的體驗(yàn)變化呢？基辛格對(duì)此表示：“AI將通過PC融入我們的生活，從根本上改變、重塑和重構(gòu)PC體驗(yàn)，釋放人們的創(chuàng)造力和生產(chǎn)力。我們正邁向AI PC的新時(shí)代”這款號(hào)稱“PC處理器線路圖轉(zhuǎn)折點(diǎn)”的酷睿Ultra處理器，亮點(diǎn)在于集成了一顆神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU），并通過獨(dú)特的結(jié)構(gòu)讓傳統(tǒng)的PC也能夠在本地實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的AI加速體驗(yàn)。 

不僅如此，作為首個(gè)采用Foveros封裝技術(shù)的客戶端芯粒設(shè)計(jì)，酷睿Ultra處理器除了NPU以及Intel 4制程節(jié)點(diǎn)在性能功耗比上的重大進(jìn)步外，這款處理器還通過集成英特爾銳炫顯卡，帶來了獨(dú)立顯卡級(jí)別的性能，并能夠合作協(xié)調(diào)CPU、GPU、NPU之間的調(diào)度，充分釋放異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)的算力。

大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，宏碁首席運(yùn)營(yíng)官高樹國(guó)介紹了搭載酷睿Ultra處理器的宏碁筆記本電腦。高樹國(guó)表示：“我們與英特爾團(tuán)隊(duì)合作，通過OpenVINO工具包共同開發(fā)了一套宏碁AI庫(kù)，以充分利用英特爾酷睿Ultra平臺(tái)，還共同開發(fā)了AI庫(kù)，最終將這款產(chǎn)品帶給用戶。”

事實(shí)上，PC迎來AI時(shí)代已經(jīng)是一個(gè)可以預(yù)見的事情。酷睿Ultra的意義在于PC AI時(shí)代的個(gè)人用戶將不再需要用云數(shù)據(jù)中心或極其頂尖的硬件來獲取算力，也可以使用輕薄的筆記本享受AI為生活與工作帶來的便利。“我認(rèn)為AI PC是技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域翻天覆地的變化”基辛格如此評(píng)價(jià)。

3.數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品的創(chuàng)新實(shí)踐——以性能推動(dòng)“AI Everywhere”

除了消費(fèi)級(jí)的酷睿Ultra，性能更強(qiáng)、效率更高的至強(qiáng)處理器也正在到來的路上。基辛格在演講中提到了即將在今年12月14日發(fā)布的下一代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器的全新細(xì)節(jié)，包括能效和性能方面的重大提升，將在相同功耗下為全球數(shù)據(jù)中心提高性能和存儲(chǔ)速度。 

不僅如此，具備高能效的能效核（E-core）處理器Sierra Forest將于2024年上半年上市。與第四代至強(qiáng)相比，擁有288核的該處理器預(yù)計(jì)將使機(jī)架密度提升2.5倍，每瓦性能提高2.4倍。

緊隨Sierra Forest發(fā)布的是具備高性能的性能核（P-core）處理器Granite Rapids，與第四代至強(qiáng)相比，其AI性能預(yù)計(jì)將提高2到3倍。展望2025年，代號(hào)為Clearwater Forest的下一代至強(qiáng)能效核處理器將基于Intel 18A制程節(jié)點(diǎn)制造。 

除了至強(qiáng)處理器以外，基辛格還介紹了一款完全采用英特爾至強(qiáng)處理器和4000個(gè)英特爾Gaudi2加速器打造的大型AI超級(jí)計(jì)算機(jī)，目前風(fēng)靡全球的AIGC應(yīng)用Stable Diffusion的開發(fā)商Stability AI便是其主要客戶。

阿里云首席技術(shù)官周靖人也闡述了阿里巴巴如何將內(nèi)置AI加速器的第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器用于其生成式AI和大語言模型，即“阿里云通義千問大模型”。周靖人表示，英特爾技術(shù)“大幅縮短了模型響應(yīng)時(shí)間，平均加速可達(dá)3倍”。 

芯片的邊界——量子芯片Tunnel Falls

除了這些已有的成果以外，英特爾也在此次發(fā)布會(huì)上重提了不久前在量子芯片上的進(jìn)展。此前，英特爾發(fā)布了包含了12個(gè)硅自旋量子比特（silicon spin qubit）的量子芯片Tunnel Falls。硅自旋量子芯片，和正常的一個(gè)晶體管大小相似，但是比其他類型的量子比特小了100萬倍，未來極有可能是量子計(jì)算的平臺(tái)。

目前，英特爾將其當(dāng)作一項(xiàng)戰(zhàn)略重點(diǎn)來布局，帕特·基辛格表示，在英特爾的晶圓廠里，這顆芯片是在300毫米的硅晶圓上生產(chǎn)的出來的，還用上了極紫外光刻技術(shù)（EUV），以及柵極和接觸層加工技術(shù)等等，有可能會(huì)成為未來的發(fā)展方向。

以軟件為紐帶推動(dòng)AI普及，讓開發(fā)者成為“芯經(jīng)濟(jì)”的驅(qū)動(dòng)者

“對(duì)開發(fā)者而言，這（AI）將帶來巨大的社會(huì)和商業(yè)機(jī)遇，以創(chuàng)造更多可能，為世界上的重大挑戰(zhàn)打造解決方案，并造福地球上每一個(gè)人。”基辛格對(duì)于“芯經(jīng)濟(jì)”的定義就是“在芯片和軟件的推動(dòng)下，正在不斷增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)”。

而事實(shí)上軟件、應(yīng)用生態(tài)的建設(shè)更多地需要開發(fā)者進(jìn)行，“未來的人工智能必須為整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)可訪問性、可擴(kuò)展性、可見性、透明度和信任度的提升貢獻(xiàn)力量。”對(duì)此英特爾也推出了一系列新的解決方案來幫助開發(fā)者提高生產(chǎn)力。

把軟硬件用起來——英特爾開發(fā)者云平臺(tái)全面上線

基辛格宣布英特爾開發(fā)者云平臺(tái)全面上線，英特爾開發(fā)者云平臺(tái)幫助開發(fā)者利用最新的英特爾軟硬件創(chuàng)新來進(jìn)行AI開發(fā)，這其中包括用于深度學(xué)習(xí)的英特爾Gaudi2加速器，并授權(quán)他們使用英特爾最新的硬件平臺(tái)，如第五代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器和英特爾數(shù)據(jù)中心GPU Max系列1100和1550。 

該平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)之處在于，作為一個(gè)用于測(cè)試和構(gòu)建AI高性能應(yīng)用程序的云端平臺(tái)，開發(fā)者在使用時(shí)可以構(gòu)建、測(cè)試并優(yōu)化AI以及HPC應(yīng)用程序，他們還可以運(yùn)行從小規(guī)模到大規(guī)模的AI訓(xùn)練、模型優(yōu)化和推理工作負(fù)載，以實(shí)現(xiàn)高性能和高效率。

不僅如此，英特爾開發(fā)者云平臺(tái)建立在oneAPI這一開放的支持多架構(gòu)、多廠商硬件的編程模型基礎(chǔ)之上，為開發(fā)者提供硬件選擇，并擺脫了專有編程模型，以支持加速計(jì)算、代碼重用和滿足可移植性需求。

目前，英特爾已經(jīng)全面上線了開發(fā)者云平臺(tái)，并分享了與客戶實(shí)際使用相關(guān)的細(xì)節(jié)信息。例如，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）利用該平臺(tái)優(yōu)化了其火星探測(cè)車Perseverance上搭載的攝像頭系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用AI技術(shù)進(jìn)行自主導(dǎo)航、目標(biāo)識(shí)別、圖像壓縮等功能，提高了火星探測(cè)任務(wù)的效率和安全性。

在邊緣支持AI——OpenVINO工具套件2023.1版及Strata項(xiàng)目

由于系統(tǒng)自動(dòng)化和通過AI分析數(shù)據(jù)的需求在不斷增長(zhǎng)，邊緣計(jì)算蘊(yùn)含巨大機(jī)遇。基辛格宣布了英特爾發(fā)行版OpenVINO工具套件2023.1版的發(fā)布，OpenVINO是一個(gè)用于開發(fā)和部署基于視覺的AI應(yīng)用程序的綜合軟件套件，支持多種模型格式、優(yōu)化了模型壓縮和量化、增加了對(duì)邊緣設(shè)備的支持等，使得邊緣AI的訪問變得更加容易，為很多客戶端和邊緣平臺(tái)上的開發(fā)人員提供了一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 

該版本包括針對(duì)跨操作系統(tǒng)和各種不同云解決方案的集成而優(yōu)化的預(yù)訓(xùn)練模型，提供了多種AI框架和庫(kù)，支持多種硬件平臺(tái)，提供了大量免費(fèi)工具及教程等。在使用英特爾開發(fā)者云平臺(tái)時(shí)，開發(fā)者可以構(gòu)建、測(cè)試并優(yōu)化AI以及HPC應(yīng)用程序，他們還可以運(yùn)行從小規(guī)模到大規(guī)模的AI訓(xùn)練、模型優(yōu)化和推理工作負(fù)載，以實(shí)現(xiàn)高性能和高效率。

“怎樣才能把AI帶到真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境中是OpenVINO最大的價(jià)值，所以O(shè)penVINO提供了很多API、模型、框架，能夠讓開發(fā)者在進(jìn)行視覺處理、語音處理等應(yīng)用的時(shí)候不用了解太多諸如訓(xùn)練、建模的問題，而真正地把AI的各種能力帶到應(yīng)用場(chǎng)景中，這是OpenVINO的最大價(jià)值。” 英特爾公司副總裁、英特爾中國(guó)軟件生態(tài)事業(yè)部總經(jīng)理李映在會(huì)后的媒體專訪中為我們?cè)敿?xì)介紹了OpenVINO的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。 

事實(shí)上，Intel圍繞OpenVINO及其相關(guān)的工具展開了很多周邊的論壇、工作坊及大賽等活動(dòng)，致力于AI生態(tài)的培養(yǎng)，讓開發(fā)者真正成為AIGC及“芯經(jīng)濟(jì)”的推動(dòng)者。此外，英特爾還將在明年推出一款提供模塊化構(gòu)件、優(yōu)質(zhì)服務(wù)和產(chǎn)品支持的Strata項(xiàng)目。 

這是一種橫向擴(kuò)展智能邊緣（intelligent edge）和混合人工智能（hybrid AI）所需基礎(chǔ)設(shè)施的方式，并將英特爾和第三方的垂直應(yīng)用程序整合在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)。該解決方案將使開發(fā)人員能夠構(gòu)建、部署、運(yùn)行、管理、連接和保護(hù)分布式邊緣基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用程序。

結(jié)語

我們可以看到，Intel在全范圍都在圍繞AI主題進(jìn)行非常密集的升級(jí)革新。從硬件到軟件，從云端到邊緣，從推理到訓(xùn)練，從視覺到語言，Intel都提供了高性能、高效率、高可擴(kuò)展性、高兼容性的產(chǎn)品和解決方案。這些產(chǎn)品和解決方案不僅可以滿足不同用戶的不同需求，也可以推動(dòng)AI技術(shù)的普及和應(yīng)用。

從這個(gè)角度來看，Intel已經(jīng)不是一家單純的芯片公司，而是一家以芯片為基礎(chǔ)，以AI為核心，以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)的綜合性技術(shù)公司。Intel正在用AI來重新定義自己的定位和價(jià)值，也正在用AI來重新塑造未來的世界。

當(dāng)然，Intel在AI領(lǐng)域也面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，諸如NVIDIA、AMD、Google、Amazon等公司也都在不斷推出自己的AI產(chǎn)品和解決方案，試圖搶占市場(chǎng)份額和用戶認(rèn)可。不過但無論如何，我們都可以期待Intel在AI領(lǐng)域帶來更多的驚喜和貢獻(xiàn)。

顯然，AI everywhere已經(jīng)成為了一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的浪潮，Intel正是這個(gè)趨勢(shì)的創(chuàng)造者與開拓者。