“危”中有“机”，Intel放大招：摩尔定律回归、新架构、神经拟态、量子计算……

一个“不太平凡”的春天展开了2020年的序幕，突如其来的疫情，成为了股市的“黑天鹅”、半导体行业的“硬骨头”，不太乐观的一年来临。

全球性危机降临下，近日以来，停工停产、业绩惨淡甚至退市的消息层出不穷，而回顾以往的全球性事件下，每个行业也都会迎来一次新的洗牌。

那么，在这种危机之下，作为高科技企业，究竟该如何看待这件事，该怎么做？在4月9日英特尔所举办的“智存高远，IN擎未来”2020年度战略“纷享会”上，英特尔告诉记者，“2020年是新十年的起点，是一个巨变的时代。世界正在重塑，前所未有的变革正在发生。危机就是 “危”中有“机”，危机比平时，更考验一家公司。困难终将过去，如何长远发展业务、产业，这需要战略性的眼光和丰富的经验，在危机中寻找到机会。”

“2020年，英特尔成立已经52年，在中国也扎根走过了35年。作为一家高科技公司，永远要站在最前端，看到别人看不到的东西，不断创新技术去抓住每一次增长的机会，同时也必须要有驾驭危机的能力。”英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭如是说。

图1：中国35年的探索者、参与者、贡献者

作为一家无人不知无人不晓的高科技企业，推动了芯片晶体管数量上百万倍的增长，处理能力45万倍的成长。杨旭骄傲地为记者介绍表示，技术驱动的背后是“世界级”的投入。他坦言，去年的研发投入是134亿美元，占营业收入的19%，在半导体行业遥遥领先。那么，英特尔是如何看待现在正面临的危机？

疫情加速了数据经济的快速推进，前瞻思维是当前的关键。特殊时期，在线教育、远程办公等应用井喷式爆发，物流机器人、健康码、人口流动管理等应用也逐渐步入人们视线，这些趋势是不可逆转的。

值得一提的是，在特殊时期，中国在第一时间就推出了“新基建”，就像非常及时的催化剂一样，是对于推动数字经济发展和升级转型的机会。“‘新基建’需要AI、5G、云计算、智能工厂等技术做支撑，它不仅是简单的基础设施建设，如何完成数据本身的增值，最后变成服务于增值的个性化业务，才是“新基建”背后的价值。”

杨旭强调，英特尔在此前的业务结构便由“以PC为中心”转变为“以数据为中心”，他坦言，在不远的将来，很有可能变为30%是传统的PC业务，70%都是以数据为中心的业务。而这一切，则刚好与“新基建”背后的技术相符合，英特尔称之为“智能X效应”。

这个“X”代表的是什么？首先X可以代表智能的各种物，越来越多的智能物开始互连，并且不断产生海量数据，这是一个2024年可以拥有3000亿规模的潜在市场，提供了未来整个产业的增值，产生创新的“X效应”；另外，X在英文单词中也有“灭绝”的意思，如果没有抓住智能效应的机会，可能就会因为没有抓住机会，而在这场大浪淘沙之中灭绝。

杨旭强调，“智能X效应”下万物皆为发“计算机，这种云到端的智能化，将驱动未来的智慧城市、智慧能源、智慧小区、智慧医疗。“创造改变世界的技术，造福地球上每一个”，这便是英特尔提出“智能X效应”的宏旨。

图2：智能X效应开创可持续发展新格局

此前英特尔曾在中国抗疫战初期捐助了1000万美元，还有员工各自的捐助，据英特尔公司市场营销集团副总裁兼中国区总经理王锐透露，接下来，英特尔将在抗疫战中继续捐助5000万美元，做出力所能及的贡献和助力。

发挥智能技术应对突发公共事件的社会价值是英特尔的核心思想，“疫情最前线，英特尔的产品和技术也充分体现了社会价值，诸如许多呼吸机上搭载的英特尔FPGA加速器、基于英特尔平台的无接触医疗机器人、AI技术支持的口罩智能生产和检测系统等。”王锐告诉记者，这场疫情也让人深刻体会到了智能数字技术的搭建，不仅有利于人类，更是对突发公共事件防范的必备品。

图3：抗疫离不开智能技术

另外，杨旭表示，在医疗救助最前线，生命科学则是智能科技的关键应用——在线诊疗、影像分析、基因组分析都是抗疫的关键。英特尔与联想、华大基因联手，用高性能计算平台加速对基因组特性研究，希望揭开病毒的更多谜底。

“科技无国界，在这一次疫情当中得到了非常好的验证。”杨旭表示，英特尔不仅快速投入到抗击疫情之中，在成都、大连的工厂也给全世界做出了表率。他表示，在第一时间保护员工健康的同时英特尔在成都、大连的工厂没有停工一天，这是一个非常了不起的表率作用。而这些经验已被借鉴到了全世界的工厂上。

图4：科技无国界，英特尔实现全球价值链

当然，其实在很久以前英特尔便用实际践行了“科技无国界”这一说法。王锐为记者介绍：“金风慧能，是一家新能源数字化、智能化专业服务提供商，利用英特尔AI解决方案得以将风能预测准确率从60% 提高到80%，打破75%的行业基准。这20%的提升相当于减少了120吨的碳排放量，相当于种植了24000棵树。这不仅能保证北京冬奥会对清洁能源的要求，而且对中国践行绿色的可持续发展也有重要的示范意义。我相信，这个智能方案，将为整个风电行业树立标杆。”

无独有偶，快速部署智能ETC是我国交通部的重点项目，项目规模非常大，涉及省份非常多，时间非常紧急。“海得控制与英特尔共同打造交通行业ETC一体化整体解决方案，低延时、性价比高，有力支持了交通行业大规模智能ETC快速应用和落地，而且解决方案还可以复制到制造业和能源业。像这样的例子还有很多，我们的理念就是聆听客户需求，帮助客户实现更大成功，同时也推动社会进步”，王锐如是说。

高科技产业靠的是人才，英特尔在中国的35年内的合作项目覆盖了从小学到中学到大学，并且与国家教育部已合作24年，培训了数百万的教师，支持100多万青少年参加各种竞赛，为人才培养打下扎实的基础。

图5：英特尔在中国人才培养上所作出的努力

而在中国的精尖制造上，成都工厂不仅是英特尔最大的封装测试基地，还代表了英特尔在此方面最顶尖的水平。而大连工厂从最初的芯片组业务转型到存储业务，并且正在从96层的3D NAND过渡到144层3D NAND技术，这是3D NAND产业在全世界最先进的技术，也是最高的密度。杨旭表示，英特尔总是将最先进的技术第一时间带到中国。

图6：中国一直是英特尔精尖制造的核心

值得注意的是，英特尔在国内的布局与国家政策紧密相连，浦东开发、西部开发、振兴东北都有这家龙头企业的身影。成都、大连的上下游产业链的集群效应也带动了区域经济的发展。

英特尔最为著名的便是其在芯片方面的成就，上文也有提到英特尔业务结构将由“以PC为中心”转变为“以数据为中心”，这扎根于英特尔的六大技术支柱：制程和封装，架构，内存和存储，互连，安全，软件。作为大型IDM厂商，英特尔在本次“纷享会”英特尔中国研究院院长宋继强上宣布了围绕六大支柱所指向的创新技术。

图7：驱动智能创新的六大技术支柱

宋继强表示，英特尔在持续推动摩尔定律的演进，目前已经能够让制程回归两年的更新周期。新一轮10nm的创新产品已经陆续问世，良品率大幅度提升，产能也大幅提升。在10nm上，我们可以获得大规模的算力，同时大幅降低功耗。未来，还将以极快的速度过渡到更先进的7nm工艺，2021年会有产品首发。

图8：摩尔定律将演进

在架构方面，英特尔不断加速推动计算架构的创新。全新的Xe架构是一个非常灵活、扩展性极强的统一架构，针对性地划分成多个微架构。Xe可用于几乎所有计算、图形领域，包括百亿亿次高性能计算、深度学习与训练、云服务、多媒体编辑、工作站、游戏、轻薄笔记本、便携设备等。

图9：全新架构Xe将推动创新

宋继强向记者展示了两个架构方面的例子，其一是2019年所面世的首款基于Xe架构的高性能和高灵活性的独立通用型GPU，这款产品采用了7nm制程工艺、Foveros封装技术和CXL连接标准；其二是首款基于Xe架构的独立图形显卡“DG1”，极高的能效可为游戏和内容创作提供更好的优化。

图10：两个关于Xe架构的例子

此前，21IC中国电子网在《》中重点介绍了EMIB、Foveros和两个技术相结合的Co-EMIB技术。

宋继强为记者介绍表示，EMIB是一种2.5D封装技术，可以想象是在一个水平层很多不同功能芯片，依靠非线连接的方式进行互连；Foveros是一种3D堆叠技术，可以想象是在盖高楼，在垂直方向上布置更多面积更小、功能更简单的小芯片来提供高带宽、低功耗的芯片连接；Co-EMIB可以理解为EMIB和Foveros两项技术的结合，如果将Foveros比作“摩天大楼”，那么Co-EMIB则可以理解为不同Foveros堆栈间的“天桥”。

图11：英特尔先进封装技术

在摩尔定律放缓之际，登纳德缩放比例定律和阿姆达尔定律接近瓶颈之时，在计算加速上提及最多的词语便是“异构计算”。“英特尔为满足多元化计算需求，一直在推进超易购计算的实现”，宋继强表示，通过XPU（CPU、GPU、FPGA、加速器等）的混合式架构，配合便捷开发的统一平台oneAPI进行软硬的有机结合。

图12：XPU+oneAPI的软硬有机结合

以“极光”（Aurora）超级计算机架构为例来说，这款产品搭载了2个10nm至强可扩展处理器、6个Xe架构的Ponte Vecchio GPU，采用多层级内存技术，通过oneAPI展现不同的架构能力。据介绍，这个超算架构会应用于能源领域的高性能计算之中。

图13：“激光”（Aurora）超级计算机架构

“通过过去35年的经验，我们总结出，和产业合作必须要前瞻性，看到别人看不到的东西，大胆投入研发，技术创新。”杨旭如是说。

“计算、存储和传输是英特尔的三驾马车，而未来计算的颠覆性效应也将围绕这三个维度发生。”王锐如是说。

因此，针对未来计算，宋继强为记者介绍了围绕计算方式、通信方式和存储方式的颠覆性创新应用。

宋继强为记者介绍，随着技术发展和应用领域逐渐扩张，越来越多的场景需求计算机处理模式趋向于人类一样，不需要大量数据，也不需要预先标注好数据进行训练。

Loihi便是一种新型计算架构，支持模拟人脑的神经元连接构建的单元，将计算和存储完全融合在一起。单芯片上128核中包含了13万个神经元，1.3亿突触，构建了一个大规模的偏上计算网络。

宋继强表示，Loihi支持多种学习模式，使得可以同时将深度学习、关联学习、强化学习这些使用的网络都放在一个芯片架构中，让芯片自主学习和自我扩展，这是非常领先的软硬件协同设计的模式。

目前，基于Loihi的神经拟态研究社区INRC已拥有90家组织的加入，包括GE、accenture、HITACHI、AIRBUS等在内的企业。

图14：Loihi神经拟态芯片

而在近期，英特尔研究院与美国康奈尔大学也共同展示了基于Loihi的实验系统在存在明显噪声和遮盖的情况下学习和识别危险化学品的能力。它仅需单一样本便可学会识别每一种气味，且不会破坏它对先前所学气味的记忆。Loihi方案展现出了极其出色的识别准确率。传统方法中包括一种深度学习解决方案，但要达到与Loihi相同的分类准确率，该解决方案学习每类气味需要3,000倍以上的训练样本。

图15：拥有嗅觉的Loihi神经拟态芯片

“量子计算是一种全新的计算模式，因为底层基础已不再是经典计算中使用的确定性二进制比特了。利用量子态系统作为基础，通过量子位的相干，在多量子位上可以实现超大规模的并行计算。”宋继强坦言，在这方面英特尔已展开了五年，2015年便宣布与荷兰的科研机构QuTech开展为期十年的合作计划，而英特尔在此方面则主要以实用性为目标探索。

在量子计算方面，英特尔共有两个研究方向同步进行，其一是超导量子位和超导量子测试芯片，目前已发布了49量子位的测试芯片“Tangle Lake”；其二则是硅电子自旋的“自旋量子芯片”。

英特尔推进量子实用性，重点在于：创造更好、更稳定的量子位，提升量子位连接性，开发一套可扩展的I/O。

2019年底，英特尔研究院发布了代号为“Horse Ridge”的首款低温控制芯片，以加快全栈量子计算系统的开发步伐。作为量子实用性道路上的一个重要里程碑， Horse Ridge以一种高度集成的方式实现了对多个量子位的控制，并为向更大的系统扩展奠定了基础。

图16：通往量子实用性的里程碑Horse Ridge

“当计算需要很多数据时，必须要通过内存总线去访问数据，这就会造成近位数据要去远一点的内存去找，这样会造成大量的计算等待。如果能将数据和计算非常紧密地放在一起，就可大大减少对内存通道的冲突。”宋继强这样解释未来内存需要革新的问题。

近内存计算，是指将数据在存储层级向上移动，使其更接近计算部件。这是未来数据处理最迫切的需求，特别是AI计算。近内存计算单元，包含乘加器和单独的静态内存，能让内存和计算资源更紧密地结合在一起。同时，这种近内存计算单元可以构成分布式计算架构，使大规模数据处理的效率大幅攀升。

16个乘加器组成的计算单元，拥有独立的静态内存，因此无需占用内存总线获取数据。值得注意的是，这是个非常小的计算单位，可以大量地集成在一起，这种新型内存已有一个FPGA应用的例子，通过这种方式获取了更好的能效。

图17：未来内存之近内存计算

“现在内存间传输数据要求带宽大、功耗低，光通信是应用是最多的，但是光通信和电子器件结合时，通常需要一些分立器件将其连接起来进行转换，这些器件会消耗体积，也会损失一些传输效率。如何将其集成在一起，形成一体化封装的硅光系统，也就是说将电和光的转换封在一个芯片封装当中，是一个非常重要的事情。”宋继强这样解释未来通信需要革新的问题。

英特尔从很早就开始推动硅光子技术的研究。在今年3月，英特尔展示了业界首个一体封装光学以太网交换机。它成功将其 1.6 Tbps的硅光引擎与 12.8 Tbps的可编程以太网交换机进行了集成。硅光通信作为一种新的互联方式，现在是进行下一代硅光互联研发的最佳时机。

图18：未来通信之硅光子通信

可以说，这场严峻的考验下，充分证明了科技是人类与疾病较量最有力的武器，同时在面对突发事件下，前瞻性的眼光也是科技公司必须刻在骨子里的DNA。

最后，王锐透露了2020年，英特尔的新品计划。她表示，各类10nm产品进展良好。针对10nm产品线，进行了精简和优化，为不同行业的客户带来更优化的选择。

这包括：代号为“DG1”的首款基于Xe架构的独立图形显卡；首款面向无线基站的、基于英特尔架构的10nm SOC Snow Ridge；下一代至强和酷睿产品。更先进的制程技术，更强大的性能表现，更强的AI能力，10nm产品将继续为客户搭建坚实的数字基础。

图19:2020年将推出的10nm新品

附：参加此次“纷享会”的演讲嘉宾

图20：参加本次“纷享会”的演讲嘉宾

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