英特爾超異構計算模型能為摩爾定律續(xù)命多久？

數(shù)據(jù)就是“石油”，但是沒有煉油設備就是石油也就沒那么值錢。有了熱裂解工藝之后，汽車工業(yè)才迎來了飛速發(fā)展。數(shù)據(jù)石油需要的是強大的算力來進行“提純”，在這個時間節(jié)點上，物聯(lián)網(wǎng)等大潮催生了指數(shù)級增長的數(shù)據(jù)，但是算力提升眾所周知面臨了摩爾定律失效的尷尬。這時候英特爾提出了超異構計算的模型，能夠滿足現(xiàn)在所需的算力需求?能為摩爾定律續(xù)命多久?

英特爾昨日在北京召開了年度媒體紛享會，英特爾公司全球副總裁兼中國區(qū)總裁楊旭，英特爾中國研究院院長宋繼強以及英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理王銳，分別就英特爾的新格局、英特爾全新技術和英特爾推動行業(yè)革新案例進行了分享。

“這是英特爾歷史上最成功的轉(zhuǎn)型”

英特爾正在從以晶圓管為中心到以數(shù)據(jù)為中心的轉(zhuǎn)型，楊旭表示，這是英特爾最成功的轉(zhuǎn)型。目前英特爾連續(xù)三年的營收創(chuàng)造了新高，以數(shù)據(jù)中心業(yè)務占比近半。去年的數(shù)據(jù)中心的銷售額是708億美元，但全球整個數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模大概在3000億美元，所以楊旭先生表示，英特爾仍然將持續(xù)發(fā)力，進行數(shù)據(jù)中心市場的擴張。

超異構滿足多元化未來計算需求

宋繼強院長表示，借助于全新封裝技術和新型處理架構，摩爾定律的經(jīng)濟效益將繼續(xù)存在。“英特爾提出了六個不同的技術支柱來應對未來數(shù)據(jù)的多樣化、數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長，還有處理方式的多樣性。這六大技術支柱就是制程和封裝、架構、內(nèi)存和存儲、互連、安全、軟件，它們是互相相關、緊密耦合。”

宋院長展示了一種叫做Foveros的制程工藝，這種3D封裝技術將邏輯芯片和邏輯芯片連在了一起，實現(xiàn)一種芯片的堆疊。在今年的CES上，英特爾也介紹了使用3D Foveros的Lakefield芯片，這是一種大小核的芯片，同時疊加了DRAM、IO等很多不同的小芯片。據(jù)悉此芯片上既有14nm的工藝，也有10nm的工藝，因為很多IO modem的芯片已經(jīng)在14nm上有非常成熟的工藝，而在10nm上還沒有任何驗證，從時間和成本上考量，目前將10nm的高性能計算核心和14nm的其它芯片，通過Foveros技術封裝在一起，是英特爾最聰明的做法。

據(jù)宋院長介紹，摩爾定律有過兩次撞墻，第一次是功耗墻：晶體管微縮已經(jīng)放緩，而主頻提升又帶來功耗的問題，這時候多核協(xié)作的思路撞破了這一堵墻。第二次撞墻是內(nèi)存墻：多核通過一條總線訪問DRAM，內(nèi)存訪問速度和內(nèi)存大小都成為了算力的制約因素。這時候大家開始在計算架構內(nèi)放入內(nèi)存，開始了架構創(chuàng)新的時代。

而在計算架構內(nèi)的內(nèi)存系統(tǒng)，通常分為三級：CPU內(nèi)的緩存、CPU直接訪問的內(nèi)存和不直接訪問的存儲。這三級之間的速度差很大。這是未來計算面臨的一個內(nèi)存系統(tǒng)級的問題。英特爾將內(nèi)存封裝在緩存和DRAM之間，然后在DRAM和存儲之間又插入了三層：數(shù)據(jù)中心級的持久內(nèi)存、固態(tài)盤、和QLC固態(tài)盤。如此一來每一層之間的速度差只有10倍左右，實現(xiàn)了較為平滑的存儲結構，這對提高未來系統(tǒng)性能非常重要。

英特爾提出了一個非常宏偉的目標——超異構計算模型。在這個模型里面，不同的架構(標量、矢量、矩陣和空間)在不同的工藝節(jié)點(14nm、10nm...)，在其之間插入顛覆性的內(nèi)存技術，通過3D封裝技術合成一個芯片。在芯片之上，在進行光速互聯(lián)和大規(guī)模部署，提供統(tǒng)一的軟件開發(fā)接口和安全功能。

在Lakefield里面，縱向?qū)盈B，異構大小核、Flex內(nèi)存都用上了…人類是否已經(jīng)被逼到黔驢技窮，以后的新的技術突破點在哪里?在新技術突破點來臨之前，我們確實都要準備好進入超異構計算時代了。