回顧2020年，新冠肺炎疫情給我們的工作和生活模式帶來了重大變化。其中，有一項(xiàng)技術(shù)正在潛移默化地改變我們的生活，即5G。2020年是5G商用的關(guān)鍵之年，中國的5G技術(shù)部署在這一年取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。5G是由技術(shù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新，早在約10年之前，5G技術(shù)就開始投入研發(fā)。之所以要大力拓展5G技術(shù)，并不是為了迎合當(dāng)時(shí)的需求，而是看到了未來對(duì)于帶寬和網(wǎng)速的需求潛力，是為“未來”做出的技術(shù)布局。
5G技術(shù)的進(jìn)展讓我想到了近期英特爾研究院開放日的活動(dòng)主題——“追求計(jì)算的千倍提升”。類似于5G，要滿足未來的計(jì)算需求，即超高帶寬、超低時(shí)延、超大規(guī)模連接的需求，我們需要一種“超前”思維。因此產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在就要開始提前布局，追求計(jì)算的千倍提升，在目前智能化、數(shù)字化的大背景下，這種“超前”思維非常有必要。
以超前思維布局未來計(jì)算范式
數(shù)字化、智能化已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，受到今年新冠肺炎疫情的影響，這一趨勢以更快的速度席卷而來。如今，全球已有超過100億臺(tái)設(shè)備與云中的超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)，未來這一數(shù)字將增長到1000億。擁抱數(shù)字化不是選擇題，而是必選題。在全民數(shù)字化的浪潮之下，數(shù)據(jù)量呈爆發(fā)式增長態(tài)勢，數(shù)據(jù)形式也更加多元化，可以說，未來的計(jì)算需求將有千倍速的提升。英特爾追求計(jì)算的千倍提升，就是從計(jì)算的供給側(cè)出發(fā)，為未來的計(jì)算需求構(gòu)建堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
除了“超前”思維之外，要想實(shí)現(xiàn)計(jì)算的千倍提升，還需要“超常”思維，即要打破常規(guī)。隨著數(shù)據(jù)越來越多元化，新的計(jì)算范式不再是錦上添花，而是雪中送炭。常規(guī)和傳統(tǒng)的單一架構(gòu)已經(jīng)不能滿足越來越復(fù)雜的計(jì)算需求，未來需要更快、更靈活、更低功耗的“新計(jì)算”來破題。
軟硬件雙突破釋放千倍算力
這種“超常”思維將在以下幾個(gè)領(lǐng)域得到體現(xiàn)。首先，在硬件方面，需要打破單一架構(gòu)，多架構(gòu)融合的XPU架構(gòu)將成為主流。XPU架構(gòu)不僅能大幅提升算力，同時(shí)還能夠根據(jù)需求進(jìn)行快速組合，降低成本，靈活性高。英特爾是目前全球唯一一家已經(jīng)覆蓋這四種主流芯片的廠商，得益于先進(jìn)的封裝技術(shù)，英特爾正在異構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域突飛猛進(jìn)。
除此之外，面向未來，還需要對(duì)架構(gòu)本身踐行“超常”思維。舉例來說，顛覆傳統(tǒng)的馮·諾伊曼架構(gòu)，模仿人腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算芯片就是一個(gè)很好的例證。這種芯片的優(yōu)勢在于可以在提升性能的同時(shí)大幅降低能耗。英特爾及其合作伙伴發(fā)現(xiàn)，英特爾神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算芯片Loihi解決優(yōu)化和搜索問題的能效比傳統(tǒng)CPU高1000倍，速度快100倍，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算速度的千倍提升。
其次，在軟件方面。XPU架構(gòu)的誕生，給軟件提出了更高的要求，因?yàn)槟軌蛲瑫r(shí)掌握多種架構(gòu)編程語言的開發(fā)人員鳳毛麟角，而軟件是釋放硬件性能的關(guān)鍵一環(huán)，因此能夠跨架構(gòu)編程的軟件模型以及可以提升編程效率的工具就顯得極為重要。為此，英特爾也提前布局，跨架構(gòu)編程的統(tǒng)一模型oneAPI Glod版本已在本月正式發(fā)布，將在很大程度上解決跨架構(gòu)編程的難題。
未來算力要強(qiáng)大也要綠色
要實(shí)現(xiàn)算力的千倍提升，還需要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的原則。千倍速的提升不能以千倍的功耗為代價(jià)，可持續(xù)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)千倍提升的必要條件。
目前，計(jì)算對(duì)于能源的需求巨大。有研究報(bào)告顯示，訓(xùn)練一個(gè)大型AI模型所產(chǎn)生的碳排放量相當(dāng)于5輛美式轎車整個(gè)生命周期所消耗的碳排放量。因此面向未來計(jì)算的千倍提升，只有堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則，才是真正符合人類利益的技術(shù)進(jìn)步。
英特爾在技術(shù)發(fā)展方面一直堅(jiān)持可持續(xù)原則。已經(jīng)有結(jié)果顯示，作為下一代AI芯片，英特爾神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算芯片Loihi在處理語音命令識(shí)別時(shí)，不僅達(dá)到了和GPU類似的精度，并且能效能提高1000倍以上。除此之外，英特爾最新的集成光電技術(shù)將光子技術(shù)與硅芯片緊密集成，可以最大限度地縮小硅光子設(shè)備的體積，從而降低成本，將對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行徹底革新。
諸如此類的例子在英特爾還有很多，英特爾的宏旨是“創(chuàng)造改變世界的科技，造福地球上的每一個(gè)人”，通過我們的“超前”思維、“超常”思維以及可持續(xù)發(fā)展的原則，英特爾正引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)邁向千倍速的計(jì)算未來。對(duì)這一天的到來，我充滿期待。
