这些变量，正在叩开未来数字世界之门-icspec

这些变量，正在叩开未来数字世界之门

来源:EET 发布时间:2019-12-23

分享至微信

数据在过去30年间发生了三次重要的转变：起初数据以纯PC计算形式为主，2000年之后的10年则是PC计算、服务器、Web2.0时代共同产生，2010年之后数据又辐射到了手机、汽车、云计算、IoT、区块链、智能生活、自动驾驶等多个领域。

根据IDC的报告，全球数据量正以25%增速呈指数级增长。然而，未经处理的数据毫无价值，只有将数据转化为业务价值，才能创造新的服务和体验。“这些数据从产生到最后带来商业价值，是一个长链条。”英特尔中国研究院院长宋继强认为，如果这些数据只是采集存储下来却不加以利用，就像很多工厂里通过传感器采集了数据，但不知道怎么利用去优化生产流程和供应链一样，除了耗电、耗资产之外没有产生太大价值。但这仍然是一个宝藏，就是没有经开采的宝藏，要开采它就要处理它，处理就要做数据的挖掘分析。

英特尔中国研究院院长宋继强

他将人工智能、5G、边缘计算视作当今三大转折性技术领域，这三项技术的交汇与叠加催生了终端计算、边缘计算、云计算形态的变化。但由于数据产生来源不同，数据形态日趋多元化，数据的规模和复杂性也远远超出了当前分析、理解这些数据的能力，这使得包含CPU、GPU、AI、FPGA在内的异构计算正成为新的趋势。

从2017年开始，通过在战略发布、战略收购、产品创新、生态合作四个维度上的发力，英特尔开始从“以PC为中心”向“以数据为中心”的目标转型。下图以时间轴的形式列出了自2015年以来与英特尔以数据为中心业务相关的重大事件，包括收购Altera、Nervana、Movidius、Mobileye、eASIC、NetSpeed Systems、Habana Labs等公司；连续发布Nervana神经网络处理器NNP、Movidius Myriad视觉处理单元、基于Xe架构的通用GPU等产品。根据Q3财报，英特尔以数据为中心业务营收已与PC业务持平。

为了更好的面向新的计算时代，2018年，英特尔还提出了“六大技术支柱”战略，从制程和封装、XPU架构、内存和存储、互连、安全、软件这六个方面确立了如何驱动未来的创新。其中，作为英特尔“软件先行”战略的重要体现，oneAPI最重要的作用是统一和简化跨架构编程，将CPU、GPU、AI、FPGA等关键技术打通连接，使它们可以按照需求进行灵活组合，从而为客户提供跨架构、跨平台的组合式解决方案。而异构整合EMIB和Foveros及今年7月推出的Co-EMIB技术则从封装这个角度展现了英特尔基于六大支柱的创新能力，由该技术打造的Lakefield成为英特尔基于六大技术支柱探索超异构计算的开端。11月刚刚发布的Aurora（极光）超级计算机架构则由史上首个百亿亿次级GPU打造，并得到了7nm、Foveros 3D封装技术的加持。

持续投身前沿科学，探索未来计算脉络

神经拟态计算是宋继强博士领导的英特尔中国研究院重点关注的前沿科学之一。之所以要给予高度关注，是因为人脑的能耗只有20瓦，仅用其中的部分能耗，人脑就能书写、绘画，可以较为轻松的识别分析很抽象的事物和情感，这是目前标准通用计算无法做到的。那么，怎样才能将数十千瓦能耗的计算降低到人脑这种20瓦的水平？

英特尔在2017年推出了Loihi神经拟态芯片，它内置了128个核，拥有13万个神经元和1.3亿突触，还包括了片上存储结构，能提供高度复杂的神经网络拓扑，支持多种学习模式的扩展和片上学习能力。Loihi系统部署学习机制后，它将边工作边学习边自行改进，这已经在向人脑的运行模式去靠拢。

目前神经拟态的应用领域还相对比较集中，主要应用于智慧工厂、恶意软件检测、自适应假肢等领域。为了推动神经拟态的研究，英特尔联合全球领先的大学、世界500强企业、政府实验室和各类初创公司约75家组织共同在INRC神经拟态研究社区开展合作。

量子计算是近几年兴起的新兴领域，目标是处理那些标准计算无法解决的大规模计算问题。当然量子计算想要实现并不容易，量子计算中量子跃迁所需要量子位是脆弱的，跃迁结果难以被测试，也很容易受到条件因素改变而改变。同时，量子位是不容易叠加新的态，或者让多个态之间进行纠缠的，如此一来量子位缺少数量优势，难以实现量子计算爆发的效率优势。制造更多的量子位，解决量子位的纠错，解决量子位之间的连接和测试问题，这是庞大而又系统性的工程。

量子计算不管是创造更多的量子位还是监测量子跃迁状态，都需要在可测试的条件下进行，所以英特尔目前所做的主要是在不影响量子位和跃迁状态的情况下对量子位进行测试。以此路径，英特尔带来了首款49量子位超导量子测试芯片“Tangle Lake”，并打造了全球第一台低温晶圆探测仪，它也是目前量子计算首款测试工具。不久前，英特尔推出首款低温量子位控制芯片，令量子位达到量子计算所需要的叠加态、纠缠态，可实现-269摄氏度低温环境下工作。