近期，英特爾舉辦了“架構日”活動，發(fā)布了一系列重磅技術。在這次“架構日”的活動中，英特爾六大技術支柱推出全面、實質性的新進展，為英特爾構造產業(yè)最具領導力的產品再添“利器”。

英特爾六大技術支柱指的是制程＆封裝、架構、內存＆存儲、互連、安全和軟件，依靠這六大技術支柱，英特爾的技術更具靈活性，并且能夠快速為客戶提供具備領導力的產品。英特爾中國研究院院長宋繼強在近期接受媒體的采訪中表示：“在目前的環(huán)境下，產品種類眾多，有云、邊緣計算、各類智能設備，并且要求快速給出方案，因此英特爾要依靠多個領域的技術，即我們的六大技術支柱，組合起來形成產品的領導力，并能夠快速達到客戶需要的性能要求，增強客戶對我們的信心。”

英特爾六大技術支柱

對于英特爾來說，能夠為客戶快速提供具備領導力的產品是終極目標，而六大技術支柱是實現這樣目標的重要“根基”。在六大技術支柱中，每一個支柱都很關鍵，所發(fā)揮的作用都無可取代。

制程是基礎，封裝在“異軍突起”

制程工藝是非常重要的基礎。在今年“架構日”上，英特爾推出了創(chuàng)新的晶體管技術SuperFin。這項技術擁有行業(yè)顛覆意義，英特爾在底層晶體管設計上做了優(yōu)化，降低了電阻，提高了電流，同時在電容層級采用了Super MIM的大幅優(yōu)化技術，電容量提高了5倍，同時降低了壓降。

與上一代10納米相比，SuperFin所帶來的性能提升超越了15％。宋繼強表示：“我們14納米節(jié)點，每一次性能提升是5％左右，SuperFin所帶來的性能提升在以前是可以作為一次跨越節(jié)點提升的。”

封裝技術也在“異軍突起”，英特爾在封裝領域有多種維度的先進封裝技術，并且處于業(yè)界領先地位。英特爾有標準封裝、2．5D的EMIB、3D的Foveros以及在今年“架構日”上推出的Hybrid Bonding（混合結合）技術，可以把凸點間距降到10微米以下，帶來更高的互連密度、帶寬和更低的功率。這些封裝技術還可以相互疊加，疊加后能夠帶來更大的擴展性和靈活性。例如，Co－EMIB技術就是把2．5D的EMIB技術和3D的Foveros封裝技術進行整合。

“封裝技術的發(fā)展就像我們蓋房子，一開始蓋的是茅廬單間，然后蓋成四合院，最后到高樓大廈。以Foveros 3D來說，它所實現的就是在建高樓的時候能夠讓線路以低功率同時高速率地進行傳輸，” 宋繼強表示。“英特爾在封裝技術持續(xù)投資，因為它的優(yōu)勢在于我們可以更早地知道，未來這個房子會怎么搭，也就是說可以更好地對未來芯片進行設計。”

面向未來異構計算的大趨勢，英特爾在今年的“架構日”上推出了“分解設計”策略，這是一種結合新的設計方法，如晶片分解，以及先進的封裝技術，將關鍵的架構組件拆分為仍在統(tǒng)一封裝中單獨晶片的解決方案。宋繼強表示，分解設計就是把原先的整個SoC芯片由大變小，“化整為零”，先把它做成幾個大的部分，比如CPU、GPU、I／O，再將SoC的細粒度進一步提升，將以前按照功能性來組合的思路，轉變?yōu)榘凑站琁P來進行組合。這些分解開的小部件整合起來之后，速度快、帶寬足，同時還能實現低功耗，有很大的靈活性，將成為英特爾的一大差異性優(yōu)勢。

相對于以前的芯片整體設計思路，分解設計的好處在于，不僅能夠提升芯片設計的效率、降低產品化的時間，并且能夠有效減少此前復雜設計所帶來的Bug數量。“原來一定要放到一個晶片上做的方案，現在可以轉換成多晶片來做。另外，不僅可以利用英特爾的多節(jié)點制程工藝，也可以利用合作伙伴的工藝，”宋繼強解釋。“這樣可以給客戶更多選項，在每個選項下面可以選擇最好的不同部件的組合，不管是to C還是to B的需求，都可以快速開發(fā)多種不同產品方案給客戶，而不是說芯片都必須要在單一節(jié)點內實現。”

XPU架構＆oneAPI軟件 真正釋放硬件潛能

在“萬物智能化”的時代下，數據量呈指數級增長，我們有大量的數據和處理需求，有的要實時，有的要稀疏，有的要并行，有的需要矩陣，所以說一個架構“包打天下”的時代已經過去，應對不同的數據需要采用不同種類的芯片架構，因此英特爾提出了XPU架構，這個“X”指的是至少會包含CPU、GPU、專用加速器以及FPGA的混合架構，從而處理部署的標量、矢量、矩陣和空間架構數據。

英特爾的GPU架構也迎來重大更新，全新的Xe架構最大的特點是高度可擴展。它同時擁有性能向上增長（Scale Up）以及向外拓展（Scale Out）的能力。性能向上增長指的是單個GPU構造組件區(qū)塊（Tile）性能能夠提升，內部也有多個EU執(zhí)行單元。向外拓展指的是可以構建多個區(qū)塊（Tile），并根據不同的任務規(guī)模去組合，在架構上充分體現了靈活性，以及可以在未來增加一些新的加速部件。

宋繼強認為，要真正獲得硬件異構之后的超級性能提升，沒有好的軟件是不行的。如果軟件能夠根據不同領域的工作負載進行優(yōu)化，性能提升可以高達十倍甚至是百倍，而英特爾oneAPI就擔負了這樣艱巨的重任。作為跨XPU架構統(tǒng)一編程模型，oneAPI是一個開放的產業(yè)聯(lián)盟，它包含工具鏈、性能庫、編譯器、調試、編程、程序移植等，可以幫助開發(fā)人員有效減少跨架構程序開發(fā)時間和成本。

“架構和軟件，這兩個是要搭配的，架構要體現出不同的架構都能玩的轉，同時做出來的硬件還要能讓別人用軟件快速使用。如果新的架構出來，沒有一個很好的軟件能夠把它生態(tài)化，那就還是起不來，” 宋繼強表示。“所以除了要有很好的架構掌控能力，還需要軟件能夠把這些好處暴露出來，XPU＆oneAPI未來會成為英特爾突出的特點。”

再“乘以”內存和存儲、互連和安全 英特爾綜合實力爆棚

同時，作為計算不可或缺的部分，內存和存儲，互連以及安全技術也是英特爾“六大技術支柱”的重要組成部分。

根據宋繼強的介紹，在原來三級存儲模式中，每一級之間的速度差是百倍，容量差別也是百倍到千倍，因此在高性能計算中，會造成很大的性能損失，因此要填補這個差距，通過內存和存儲技術提升計算性能。英特爾最新發(fā)布的3D NAND已經可以達到144層，當內存使用的XPoint也從之前的2－Deck增長到了4－Deck，屬于國際領先的技術。

“互連”技術也是重要的技術之一。因為要把不同的設備連在一起，把不同的芯片連在一起，連接距離小到微米級，大到公里級，甚至是數百公里級，在客戶端產品以及數據中心產品都會涉及。英特爾最新的互連技術在提升帶寬的同時，還能夠減輕體積和降低功耗。在安全方面，英特爾的控制流強制技術（CET）為計算帶了更好地安全保護，避免通過控制流返回跳轉攻擊軟件漏洞。

“當我們把這些技術全部乘在一起的時候，英特爾就構建出一個以XPU為上層架構，中間以各種級別的內存作為支撐，底部是從云到端的完整產品布局，從而產生各種各樣快速創(chuàng)新的能力，并且能夠和產業(yè)界分享，”宋繼強表示。

總結來看，英特爾六大技術支柱包含的內容涉及到計算的各個方面，所帶來的綜合實力在業(yè)界內獨樹一幟，具有其他廠商不可比擬的優(yōu)勢。在制程工藝逼近極限之際，未來半導體行業(yè)的比拼一定是綜合實力的比拼，制勝的關鍵點就在于能否為客戶又快又好地提供產品，解決在數據大爆發(fā)的現狀下，能否實現指數級增長的挑戰(zhàn)。英特爾的六大技術支柱已經打下了非常堅實的基礎，必將助力英特爾繼續(xù)行穩(wěn)致遠。

審核編輯：符乾江