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专访英特尔Raja M. Koduri:软硬结合让“摩尔定律”的提升变成十倍

作为英特尔下一代FPGA产品,英特尔Agilex家族完美地结合了基于英特尔10纳米制程技术构建的FPGA结构和创新型异构3D SiP技术,将模拟、内存、自定义计算、自定义I/O,英特尔eASIC和FPGA逻辑结构集成到一个芯片封装中。
发布时间:2019-10-12 14:16        来源:C114通信网        作者:岳明

在过去的三十年中,我们已经见证了很多颠覆性技术的不断涌现以及快速成长和发展。

上世纪90年代,英特尔和微软的Wintel联盟开启了PC时代,推动了互联网的快速普及,全球超过10亿用户的10亿台设备成功接入互联网;随着移动通信和云计算的快速发展,我们迎来了移动互联时代,这个数字增长到了超过100亿台;当5G和AI携手走来时,我们从移动互联走向智能互联,将会有千亿台设备实现智能互联。

在智能互联时代,数据和算力已经成为最为核心的资产,超异构计算也成为了必然且唯一的选择,而这正是英特尔努力的方向。在从以PC为中心到以数据为中心的转型中,英特尔提出了包括制程和封装、架构、内存和存储、互连、安全和软件等在内的六大技术支柱战略。

作为该战略的重要倡导者和推动者,英特尔高级副总裁、首席架构师,兼架构、图形与软件部门总经理Raja M. Koduri在接受国内媒体采访时指出,英特尔过去在制程技术和CPU两大领域一直保持领先;在未来,英特尔要在六大领域都做到领先。

“摩尔定律将带来持续的性能提升,通过软件和硬件的结合,我们可以让摩尔定律的提升变成十倍。因为摩尔定律会带来更多的晶体管,而软件可以将越来越多的晶体管的极致性能释放出来。软件和硬件结合是我们的战略重点,也是我们未来面临的非常巨大机会。”

数据洪流开启超异构时代

根据权威咨询公司IDC以及EMC公司的调查,2017年全世界的数据总量是16ZB,而到了2020年,全世界的数据总量将达到44ZB,相当于现在的45000个亚马逊公司!IP流量将在未来五年内翻两番,深陷数据洪流之中的企业唯有第一时间将数据的价值发挥出来、并将其留存进行分析后,其背后的价值才能够真正显现。

作为计算行业的领导者,英特尔很早就意识到了数据洪流时代的到来,在数年之前就开始了从PC为中心到以数据为中心的战略转型。在Raja M. Koduri看来,以数据为中心的时代有两个典型特征:数据量的爆发和数据形态的革命性变化,而这对计算架构提出了巨大需求,推动这些架构快速演进并呈指数级扩展。

“我们必须要思考需要什么样的技术、资产、人才和资源才能应对这些爆发的数据”,Raja M. Koduri表示,“我们希望提供标量、矢量、矩阵和空间的多种架构组合,部署在CPU、GPU、FPGA和加速器套件之中,并通过可扩展的软件堆栈释放强大的能力。”

面向未来五年,Raja M. Koduri和英特尔的工程师们有一个大胆的工程愿景,那就是在10毫秒内,向世界上每个人提供每秒万万亿次浮点运算的计算能力和10PB数据。为此,英特尔在设计与工程模式方面进行了战略性转变,将扎根于六大技术支柱,加快创新步伐。

软硬协同:加速六大技术支柱落地

Raja Koduri表示,在接下来的十年中,产业界会出现比过去五十年中多得多的架构提升。英特尔的产品覆盖的广泛计算架构包括标量(Scalar)、矢量(Vector)、矩阵(Matrix)和空间(Spatial),英特尔称之为SVMS架构。英特尔希望提供多种架构组合,部署在CPU、GPU、FPGA和加速器套件之中,并通过可扩展的软件堆栈释放强大的能力。

CPU可以说是英特尔的看家法宝。Raja Koduri也认为,CPU依然是当今世界上最重要和最有价值的架构,英特尔将不断引领标量架构向前发展。

在擅长高性能计算的矢量架构的GPU方面,英特尔将在2020年推出首款独立显卡,并预计在2021年推出基于英特尔Xe架构7纳米通用显卡。据悉,英特尔在GPU方面将会推出全栈产品,从低功耗和移动领域一直扩展到每秒万万亿次浮点运算的大型数据中心等全场景。

Raja Koduri对将要推出的英特尔独立显卡的竞争力充满信心,“最大的区别就是我们有能力和自信来提供更加一致的用户体验,不管是在台式机、手机还是在其他不同的设备上,都可以获得完全一致的用户体验,而这是其他两家完全做不到的。”

随着异构计算时代的到来,兼具灵活性和高性能的FPGA优势开始逐渐体现。在FPGA方面,英特尔已经推出了多款成功产品。作为英特尔下一代FPGA产品,英特尔Agilex家族完美地结合了基于英特尔10纳米制程技术构建的FPGA结构和创新型异构3D SiP技术,将模拟、内存、自定义计算、自定义I/O,英特尔eASIC和FPGA逻辑结构集成到一个芯片封装中。

在AI领域,英特尔准备了全面的AI战略,有非常明确的AI加速器路线图,在下一代芯片Cascade Lake上看到CPU插槽中大量的AI加速器,GPU也将有很多AI功能,同时,英特尔还还大力投入软件开发。Raja Koduri相信,当AI真正蓬勃时,英特尔将是唯一一家拥有完整全栈产品的公司,满足从低功耗到大型数据中心的所有应用需求。

Raja Koduri相信,对于全新硬件架构的每一个数量级的性能提升潜力,软件能带来两个数量级的性能提升。要想实现指数级的增长,必须要硬件和软件来共同创新。为此,英特尔推出oneAPI项目,以一个解决方案支持四种架构,通过跨架构、高性能、开放的统一编程语言DPC++和更高性能函数库,oneAPI将帮助开发者们充分释放SVMS架构的全面性能。

据Raja Koduri透露,英特尔将在今年第四季度发布Beta版本。在oneAPI项目的推广上,英特尔会充分借助开发者社区的力量。“英特尔有非常丰富的经验和全球范围内广泛的社区合作伙伴,我们将从自己非常擅长的开源社区入手;其次,我们也将与高校展开配合协作,同时也将和个人开发者和大型企业机构进行紧密协作,打造完整的技术社区。”

展望SVMS架构的未来,Raja Koduri认为,下一步更大规模优化和升级的突破点将会是在内存和互连方面。“数据量实在是太庞大了,我们必须要清楚如何应对大规模数据的处理方式。”在以数据为中心的世界,将会有四种主要架构、六个内存和存储层级、四个互连层级,这也让安全领域所面临的挑战呈指数级增长。“英特尔关注的并不仅仅是特定的安全领域,而是所有的不同层次,以及全堆栈的不同安全性能。未来,英特尔将不断扩充安全领域的路线图,以确保从晶体管到虚拟化再到应用层每个层级的安全,我们有着非常完整的解决方案。”

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