英特爾以最先進(jìn)的半導(dǎo)體封裝技術(shù)獲得美國(guó)國(guó)防部訂單

英特爾憑借其最新的異構(gòu)集成原型(SHIP)技術(shù)，獲得了美國(guó)國(guó)防部的第二階段東單。

SHIP計(jì)劃使美國(guó)政府能夠利用英特爾在亞利桑那州和俄勒岡州的最先進(jìn)的半導(dǎo)體封裝技術(shù)，并利用英特爾每年花費(fèi)數(shù)百億美元的研發(fā)和制造投資所帶來(lái)的積累。

SHIP是由國(guó)防部副部長(zhǎng)辦公室負(fù)責(zé)研究和推進(jìn)的工程，并由“受信任和有保證的微電子”計(jì)劃資助。該計(jì)劃的第二階段將開(kāi)發(fā)多芯片封裝的原型，并加快接口標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)議和異構(gòu)系統(tǒng)安全性的發(fā)展。

SHIP原型將把專(zhuān)用的政府芯片與Intel的高級(jí)商用芯片產(chǎn)品集成在一起，包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，專(zhuān)用集成電路和CPU。這種技術(shù)組合為美國(guó)政府的行業(yè)合作伙伴提供了新的途徑，可以在利用英特爾在美國(guó)的制造能力的同時(shí)開(kāi)發(fā)適用于現(xiàn)代化政府的關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)。

為了確保美國(guó)國(guó)防工業(yè)基地能夠繼續(xù)為國(guó)家安全提供最先進(jìn)的電子產(chǎn)品，國(guó)防部(DoD)必須與美國(guó)領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司合作，”國(guó)防研究與工程部副部長(zhǎng)辦公室席的微電子學(xué)首席主管 Nicole Petta說(shuō)?！皣?guó)防部微電子路線圖認(rèn)識(shí)到與行業(yè)建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系的重要性。該路線圖還優(yōu)先考慮并認(rèn)識(shí)到，隨著過(guò)程擴(kuò)展速度的降低，異構(gòu)組裝技術(shù)對(duì)于國(guó)防部和我們國(guó)家都是至關(guān)重要的投資。SHIP直接為推進(jìn)國(guó)防部路線圖中概述的目標(biāo)做出了貢獻(xiàn)，國(guó)防部期待與這項(xiàng)技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者英特爾合作?！盢icole Petta補(bǔ)充。

所謂異構(gòu)封裝，則允許將多個(gè)單獨(dú)制造的集成電路die(芯片)組裝到單個(gè)封裝上，從而在降低功耗，尺寸和重量的同時(shí)提高性能。SHIP使美國(guó)政府可以使用英特爾包括嵌入式多芯片互連橋 (EMIB)，3D Foveros 和 Co-EMIB (將EMIB和Foveros結(jié)合使用)在內(nèi)的的先進(jìn)異構(gòu)封裝技術(shù)。

除此之外，Intel還與桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Sandia National Laboratories)建立了合作伙伴關(guān)系，以測(cè)試神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的放大潛力。

英特爾于2017年推出的名為L(zhǎng)oihi的神經(jīng)形態(tài)芯片旨在直接模仿人腦的行為，它已經(jīng)學(xué)會(huì)了聞，觸摸甚至幫助使用輪椅的兒童。英特爾目前處于神經(jīng)形態(tài)研究的第五代產(chǎn)品。今年早些時(shí)候，英特爾將Loihi擴(kuò)展到一個(gè)名為Pohoiki Springs的系統(tǒng)中，該龐然大物包含768個(gè)Loihi芯片，每個(gè)芯片有128個(gè)內(nèi)核，約有131,000個(gè)內(nèi)核模擬計(jì)算的“神經(jīng)元”(全系統(tǒng)總計(jì)約1億個(gè)數(shù)字神經(jīng)元)。Pohoiki Springs是一個(gè)“試驗(yàn)氣球”，即使是很大的氣球，最初只是通過(guò)云提供給Intel Neuromorphic研究社區(qū)(INRC)的成員使用。

但是，英特爾最新的大規(guī)模神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)部署將完全是另一回事。通過(guò)與桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Sandia National Laboratories)達(dá)成的三年協(xié)議，英特爾將提供基于Loihi的系統(tǒng)，為合作的后期階段奠定基礎(chǔ)。從我們對(duì)英特爾即將面世的神經(jīng)形態(tài)體系結(jié)構(gòu)和英特爾最大的神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)的交付進(jìn)行大規(guī)模研究的了解。雖然他們的第一個(gè)系統(tǒng)將達(dá)到大約5000萬(wàn)個(gè)計(jì)算神經(jīng)元(大概包含384個(gè)Loihi芯片)，但后一個(gè)系統(tǒng)“在計(jì)算能力上可能會(huì)超過(guò)十億個(gè)神經(jīng)元”，約相當(dāng)于7600多個(gè)Loihi芯片?！?

英特爾在過(guò)去幾年中迅速擴(kuò)大了神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的規(guī)模，這標(biāo)志著人們對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的信心–鑒于早期的結(jié)果表明該技術(shù)在Pohoiki Springs上的能源效率比美國(guó)最先進(jìn)的CPU高出四個(gè)數(shù)量級(jí)，因此英特爾相信這種信心已經(jīng)得到了充分的肯定。桑迪亞(Sandia)的目標(biāo)是確定最適合應(yīng)用神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的領(lǐng)域，以幫助解決美國(guó)一些最緊迫的問(wèn)題，例如能源和國(guó)家安全。

“通過(guò)使用神經(jīng)形態(tài)計(jì)算架構(gòu)的高速，高效和自適應(yīng)功能，桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室將探索對(duì)我們國(guó)家安全越來(lái)越重要的高需求且不斷發(fā)展的工作負(fù)載的加速，”英特爾神經(jīng)形態(tài)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室 的主任Mike Davies說(shuō)?！拔覀兤诖M(jìn)行富有成效的合作，從而開(kāi)發(fā)出下一代神經(jīng)形態(tài)工具，算法和系統(tǒng)，這些神經(jīng)形態(tài)工具，算法和系統(tǒng)可以擴(kuò)展到十億個(gè)神經(jīng)元水平甚至更高?！?

為了使英特爾的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算步入正軌，桑迪亞將評(píng)估各種尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作負(fù)載的擴(kuò)展范圍，從物理建模到大規(guī)模深層網(wǎng)絡(luò)，這些工作負(fù)載可很好地表明芯片適用于粒子相互作用仿真。

桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Sandia National Laboratories)是為國(guó)家核安全局(NNSA)服務(wù)的三個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之一，作為國(guó)家核武器儲(chǔ)備的管理者，該實(shí)驗(yàn)室對(duì)粒子和流體模擬特別感興趣，并且剛剛宣布了HPE的另一臺(tái)大型超級(jí)計(jì)算機(jī)(由即將推出的Sapphire Rapids Xeons提供動(dòng)力)。

Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期以來(lái)一直處于大規(guī)模計(jì)算的領(lǐng)先地位，它使用該國(guó)一些最先進(jìn)的高性能計(jì)算機(jī)來(lái)提高國(guó)家安全性。隨著對(duì)實(shí)時(shí)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理的需求變得越來(lái)越迫切，我們正在探索全新的計(jì)算范式，例如神經(jīng)形態(tài)架構(gòu)。

桑迪亞技術(shù)人員主要成員Craig Vineyard：“我們的工作幫助桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室保持了在計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，而英特爾神經(jīng)形態(tài)研究小組的這項(xiàng)新努力將把這一遺產(chǎn)延續(xù)到未來(lái)。”