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宋继强：坚持底层技术创新，构建开放生态，助力数字经济发展

热闻作者：新华网 2022-07-27 14:41:36

当前数字经济方兴未艾，如何通过技术创新为数字经济热潮提供关键支持，已成为产学研各界关注的焦点。7月3日，英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强接受新华网专访，就如何进行底层技术创新、实现算力指数级提升，助力数字经济发展相关话题发表观点。

“异构计算的新思路有望带来算力的指数级提升，满足多元化的计算需求。针对数字经济的需求，只有软硬件的结合，才能打造出匹配场景需求的解决方案。更重要的是，开放的生态对于数字经济的发展有着至关重要的推动作用。”宋继强说。

异构计算

有望满足多元化计算需求

随着人工智能、云计算等新一代信息技术不断涌现，数字经济正在蓬勃发展，国家也视其为发展新征程的助推器。

据宋继强介绍，异构计算是指不同的架构组合在一起提供算力，解决数据处理问题的方式。不同的架构包括CPU标量处理架构、GPU矢量处理架构、专门处理数据块运算的AI加速器架构、处理稀疏或特定数据格式的FPGA架构等，这么多不同的架构就像日常在工作中使用不同工具、针对不同的数据采用不同的架构处理，由此获得最高的效率和能效比。

从数据发展来看，数据的种类已经从传统由人产生的数据例如文本、表格数据到后来由传感器采集的语音、视频等多媒体数据，到未来由无人车、机器人采集的毫米波雷达、激光雷达等智能设备的数据，针对多种数据形态需要使用不同的处理架构。“未来处理各类数据，一定需要多种架构有机组合，无论组合在一个芯片中、一个封装中、还是组合在一个板级结构里，以最优性能、最小功耗完成数据处理任务，这就是异构计算，它有很多种表现形式。”宋继强说。

异构计算的新思路有望带来算力的指数级提升，满足多元化的计算需求。据了解，在异构计算方面，英特尔采用XPU战略和布局，通过不同的架构去处理不同类型数据，根据处理速度或带宽要求进行优化，打破传统思维实现更快的处理、更强的存储、更稳定的传输，以满足世界对高计算能力日益增长的需求。为此，英特尔已经转型为一家提供包含CPU、GPU、FPGA、AI及其他加速器等多种计算架构的公司。

提及算力，“摩尔定律”是绕不开的一个词。半个世纪以来，摩尔定律一直是支撑半导体行业发展的背后驱动力。宋继强表示，摩尔定律是英特尔的创始人之一戈登·摩尔提出的对半导体行业技术发展的预测性规律，摩尔定律既不是技术定律也不是如何把事情做好的铁律，而是指导产业如何利用新技术不断开拓、不断往指数型提升计算力方向发展的信念。

宋继强说，在过去二三十年，特别是上世纪90年代，摩尔定律发展非常快，因为当时制程纳米数的尺度比较大，所以能够快速看到每隔18到24个月，晶体管的栅极尺寸可以缩小一半，也就是以指数的方式不断提升同一个面积下晶体管的密度。

数字经济时代，随着纳米尺度越来越小，意味着晶体管微缩越来越困难，再继续推动摩尔定律需要组合多种技术。据宋继强介绍，晶体管微缩仍然是重要技术，英特尔在未来四年将会连续推出五个把晶体管微缩往前推进的关键节点：今年的产品为Intel 7，下半年将推出Intel 4，明年将推出Intel 3，然后将以“埃米A”作为新的命名方式，十个埃米等于一个纳米，预计将在2024年引入Intel 20A，这意味着英特尔已经开始往埃米时代进军，2024年底还将推出Intel 18A。

“我们发现，从纳米尺度往埃米尺度推进的过程中缩小的程度会变少，可以通过组合其他技术继续提升晶体管密度，因此需要先进封装技术在水平或者竖直的维度上把不同的芯片组合连接，这也是英特尔继续推动半导体领域提升单位面积上晶体管密度的组合技术。”宋继强说。

软硬件结合才能打造出

匹配场景需求的解决方案

虽然业内一般会将算力的进步与硬件升级联系在一起，但业界也有过“软件定义硬件”“软件替代一切”的讨论。针对数字经济的需求，软硬件的结合才能打造出匹配场景需求的解决方案。对此，宋继强认为软硬件结合是必须的，硬件创新是为了提供基础算力和不同的计算模式，以异构计算为例，每一种架构均以独特的功能提供相应的算力，但是如果想把这些计算模式用好，需要软件协助硬件释放潜力。

在英特尔看来，作为“机器的灵魂”，软件的重要性不言而喻，提供高质量和安全的软件是英特尔工作的核心。为了实现软件优先战略，英特尔将软件技术和种类分为三级，从底层硬件到顶层软件堆栈的所有层级帮助客户实现更多的价值。其中，底层硬件能力接口是指为上层赋能的技术，确保软件运行的安全可靠，在英特尔从云到端的处理器和加速器上为开发者工作提供稳定、持续的创新、性能和安全，典型案例是机密计算在这一层级的广泛应用。

中间层是指具备市场差异化的软件，由各种工具集、库、语言和框架组成，其中大部分是开源的，开发者在这一层级优先考虑的是性能、代码可迁移性和效率，它提供了跨开放软件生态系统的优化和差异化，包含从云到客户端和边缘，同时横跨多个XPU架构。

顶层指的是面向市场的技术，包括解决方案、服务、平台，对在这一层级工作的开发者而言，更看重的是功能的组合对于加速器技术的选择，因此释放应用和工作负载平台全部潜力至关重要。

宋继强认为，硬件是算力的基础，英特尔致力于充分发挥软件能力，释放硬件潜力，对于全新硬件架构可以带来数量级的性能提升。

人工智能、无所不在的计算、无处不在的连接、从云到边缘的基础设施——这四大超级技术力量，正驱动着世界对半导体的空前需求，开启无限可能，实现从真正的混合算力环境到全新的沉浸式体验。与此同时，企业在安全、可持续性、以及对全新复杂工作负载的适应能力等方面，面临着与日俱增的压力。对此，宋继强表示，未来数字化转型将发生在各个行业，英特尔为全行业提供从云——边缘——终端连续的算力支持，展现给用户的是终端设备，但支持终端设备采集到的数据、预处理、分析以及反馈实际上需要分层、分级的计算资源网支持，因此只有计算能力还不够。

为了帮助企业应对各种挑战，英特尔不断扩展以数据为中心的产品组合，从通用型CPU到GPU，从FPGA到ASIC，支持客户从云到端的智能部署，例如在2022年5月英特尔On产业创新峰会上宣布从云到边缘的全新技术。除了提供不同的架构、不同性能要求的计算芯片外，英特尔也在网络上布局，包括算力、网络连接、存储、网络基础设施等。

宋继强说，在云计算里，由于有很多不同的计算负载，因此需要AI加速器、更强的服务器和基础设施处理器，也需要不同的FPGA构建组合，帮助服务器以更小尺寸、更低带宽、更低能耗把设备节点连接起来，因此通信和AI加速非常重要，由它们构成未来计算网络的连续体。对此，英特尔不仅能够在硬件层面提供很好的支持，还会在软件层面分层为合作伙伴提供更好的支持。

开放生态对数字经济发展

有重要的推动作用

“开放生态才能共赢未来”的理念如今已经成为行业共识。关于开放的生态对数字经济发展的价值如何体现这一话题，宋继强认为，开放的生态对于数字经济的发展有着至关重要的推动作用。正如英特尔CEO帕特·基辛格所言，创新在开放、众创的环境中茁壮成长，在这样的环境下，人们可以互相联系、沟通，共同对新生事物作出响应。任何一家公司都必须为开放生态系统创造具有吸引力、便捷、安全、更好的体验。

宋继强表示，英特尔坚信开放创新才能实现跨越式发展，现在信息产业技术已经达到一定高度，若想更上一层楼，必须集各家之力才能跨越发展路径上的难关。首先，以底层半导体技术为例，设计封装、制造等多个工艺，如果通过开放生态的方式，可以大幅缩短突破技术瓶颈的时间。

第二是异构计算，需要把不同芯片集成封装，如何让这些芯片互通数据和操作，需要通过开放的生态构造未来异构集成领域的标准。“标准必须是开放的，在国际化合作中，英特尔在贡献自己技术的同时，和行业领军企业一起制定相应的标准。”宋继强说。

第三，在软件层面更需要开放的标准，因为软件发挥的空间大，应用领域也很多，硬件为软件服务一定要基于很好的公共底层软件堆栈。

据宋继强介绍，目前英特尔推动的oneAPI，愿景是能够为上层的软件开发者提供一套应用开发接口，让他们不需要为未来应用功能在CPU、GPU等因为分布或是硬件升级后需要重写软件代码而烦恼，oneAPI这套软件堆栈负责组织、调度不同厂家的硬件，并且通过专业开发者开发的一系列性能库把它们很好地组合起来，这些仍然需要很多生态伙伴的合作。

据悉，目前oneAPI阵营中有全球很多企业、初创公司以及高校参与。在中国，英特尔已经和中科院计算所共同建立oneAPI卓越中心。“开放合作非常重要，在这个领域英特尔想要复制以前对于Linux社区的推动，所以在未来的异构计算领域我们也希望像oneAPI这种开放的生态社区能够发挥巨大的作用。”宋继强说。（赵秋玥）

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