英特尔超异构计算模型能为摩尔定律续命多久？

数据就是“石油”，但是没有炼油设备就是石油也就没那么值钱。有了热裂解工艺之后，汽车工业才迎来了飞速发展。数据石油需要的是强大的算力来进行“提纯”，在这个时间节点上，物联网等大潮催生了指数级增长的数据，但是算力提升众所周知面临了摩尔定律失效的尴尬。这时候英特尔提出了超异构计算的模型，能够满足现在所需的算力需求?能为摩尔定律续命多久?

英特尔昨日在北京召开了年度媒体纷享会，英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭，英特尔中国研究院院长宋继强以及英特尔公司市场营销集团副总裁兼中国区总经理王锐，分别就英特尔的新格局、英特尔全新技术和英特尔推动行业革新案例进行了分享。

“这是英特尔历史上最成功的转型”

英特尔正在从以晶圆管为中心到以数据为中心的转型，杨旭表示，这是英特尔最成功的转型。目前英特尔连续三年的营收创造了新高，以数据中心业务占比近半。去年的数据中心的销售额是708亿美元，但全球整个数据中心的市场规模大概在3000亿美元，所以杨旭先生表示，英特尔仍然将持续发力，进行数据中心市场的扩张。

超异构满足多元化未来计算需求

宋继强院长表示，借助于全新封装技术和新型处理架构，摩尔定律的经济效益将继续存在。“英特尔提出了六个不同的技术支柱来应对未来数据的多样化、数据量的爆发式增长，还有处理方式的多样性。这六大技术支柱就是制程和封装、架构、内存和存储、互连、安全、软件，它们是互相相关、紧密耦合。”

宋院长展示了一种叫做Foveros的制程工艺，这种3D封装技术将逻辑芯片和逻辑芯片连在了一起，实现一种芯片的堆叠。在今年的CES上，英特尔也介绍了使用3D Foveros的Lakefield芯片，这是一种大小核的芯片，同时叠加了DRAM、IO等很多不同的小芯片。据悉此芯片上既有14nm的工艺，也有10nm的工艺，因为很多IO modem的芯片已经在14nm上有非常成熟的工艺，而在10nm上还没有任何验证，从时间和成本上考量，目前将10nm的高性能计算核心和14nm的其它芯片，通过Foveros技术封装在一起，是英特尔最聪明的做法。

据宋院长介绍，摩尔定律有过两次撞墙，第一次是功耗墙：晶体管微缩已经放缓，而主频提升又带来功耗的问题，这时候多核协作的思路撞破了这一堵墙。第二次撞墙是内存墙：多核通过一条总线访问DRAM，内存访问速度和内存大小都成为了算力的制约因素。这时候大家开始在计算架构内放入内存，开始了架构创新的时代。

而在计算架构内的内存系统，通常分为三级：CPU内的缓存、CPU直接访问的内存和不直接访问的存储。这三级之间的速度差很大。这是未来计算面临的一个内存系统级的问题。英特尔将内存封装在缓存和DRAM之间，然后在DRAM和存储之间又插入了三层：数据中心级的持久内存、固态盘、和QLC固态盘。如此一来每一层之间的速度差只有10倍左右，实现了较为平滑的存储结构，这对提高未来系统性能非常重要。

英特尔提出了一个非常宏伟的目标——超异构计算模型。在这个模型里面，不同的架构(标量、矢量、矩阵和空间)在不同的工艺节点(14nm、10nm...)，在其之间插入颠覆性的内存技术，通过3D封装技术合成一个芯片。在芯片之上，在进行光速互联和大规模部署，提供统一的软件开发接口和安全功能。

在Lakefield里面，纵向层叠，异构大小核、Flex内存都用上了…人类是否已经被逼到黔驴技穷，以后的新的技术突破点在哪里?在新技术突破点来临之前，我们确实都要准备好进入超异构计算时代了。