芯片算力的提升一次次推動了科技革命，反過來，新技術的發展也促進了計算力的提升。這種相互作用的關係在如今的英特爾身上尤為明顯。2016年，英特爾前任CEO科再奇提出，英特爾正從一家PC公司轉型為驅動雲計算和以億計的智能、互聯計算設備的公司。隨後，這種戰略轉型明確為快速從以PC為中心進入到以數據為中心。

成為時代的王者從來都不是簡單的事情，特別是跨越時代的成功。不過，英特爾為了能夠快速滿足大數據、AI、5G的需求，不僅增加了投資、加大力度廣納賢才，還在去年提出六大技術支柱戰略。

2017年底加入英特爾任高級副總裁、首席架構師，兼架構、圖形與軟件部門總經理的Raja M. Koduri本週接受采訪時表示：“我百分之百認同未來十年是計算架構的新黃金十年的觀點。在未來10年，我們將看到比過去50年多得多的架構優化和提升。”他還表示：“通過軟件和硬件的結合，我們可以讓摩爾定律的提升變成十倍。”

但要實現這些提升，挑戰也十分巨大。

英特爾高級副總裁、首席架構師，兼架構、圖形與軟件部門總經理Raja M. Koduri

僅靠摩爾定律提升難以滿足海量數據的需求

過去幾十年，在摩爾定律的持續作用下，芯片算力大幅提升，驅動了互聯網以及移動互聯網的快速發展。如今，我們正在進入以數據為中心的時代，IDC的預測，2015年到2025年，數據將以每年25%的速度增長。這意味著，未來十年每三年數據量就會翻倍。顯然，數據的爆發式增長需要用AI去挖掘數據的價值。

Raja接受采訪時表示，我們正處於人工智能時代發展的黃金時期，過去五年，應用於人工智能的現代計算已經增長了超過一百萬倍，這一增長速度前所未見。

不過，單純靠先進製程帶來的性能提升和功耗降低已無法滿足大數據、5G、AI的需求，業界需要更多的並行解決方案。英特爾對此顯然十分清楚，在2016年提出轉型之前的2015年，英特爾就花費167億美元收購了當時全球第二大的FPGA廠商Altera，此後的兩年又接連宣布收購計算機視覺公司Movidius和自動駕駛視覺處理公司Mobileye。

除了接連不斷的收購，英特爾也加大力度吸納人才。最廣受關注的就是兩位芯片界大神Raja M. Koduri和Jim Keller在2017和2018年分別加入英特爾。

結合已有的積累以及整合收購的公司，英特爾在2018年提出了製程、封裝、架構、存儲、互連、安全、軟件的六大技術戰略。Raja表示，英特爾是現在唯一可以橫跨這六大技術領域的企業。其中，製程的重要性已經不言而喻了，而從CPU到XPU的發展，也讓架構變得日益重要。

XPU代表的是各種不同的計算架構，英特爾提出了SVMS架構，由標量（Scalar）、矢量（Vector）、矩陣（Matrix）、空間（Spatial）四種架構組成的，分別對應著CPU、GPU、加速器和FPGA，可以進行多種多樣的組合。

Raja稱，我們的策略就是囊括所有架構，在英特爾的戰略看來，CPU依舊是目前最重要的架構，我們將不斷提高每個CPU的性能，繼續保持它作為最強的計算架構的位置。接下來是我們的GPU，GPU戰略主要是要提高能效，更好地提高整體的生產力和效率。

英特爾的高性能獨立GPU Xe將在明年發布，Xe架構包括兩個微架構，分別針對高性能和低功耗的要求。至於更多的特性，在此次採訪中Raja也表示還不能透露。但他表示英特爾高性能獨立顯卡最大的挑戰是要在2020年提供成熟的軟件。

不過，現有的架構以及架構組合依舊需要提升，因為現在的數據量實在太龐大，已經遠遠超出了在一台計算機上就可以完全處理的承載和能力，必須清楚如何應對這些無法放進一台計算機的大規模數據的處理方式，當然這也是巨大的機會。

Raja表示，未來10年，我們將看到比過去50年多得多的架構優化和提升。從整個計算的角度來看，對於整個SVMS架構，下一步發展的突破點將會在內存和互連上，這兩個領域將是接下來實現更大規模優化和升級的要點。這也是為什麼我說如果一個架構工程師現在投入工作，將會擁有非常棒的機會。接下來我們面臨的是如何將性能提升十倍、百倍的挑戰，而並不是簡單的提升10%。

架構優化帶來的提升值得期待，但軟件帶來的性能提升更加明顯。

軟硬結合能讓摩爾定律提升變成十倍

“全新的硬件架構每一個數量級的性能提升，軟件就能帶來兩個數量級的性能提升。”這是Raja接受采訪時給出的觀點，他也同時給出了實際的例子。英特爾通過軟件優化，可以給Java帶來6倍的性能提升，給持久性內存帶來8倍的性能升級，在AI領域帶來28倍的性能提升，並且，這是在相同的硬件上通過軟件實現的提升。

Raja進一步表示，通過軟件和硬件的結合，我們可以讓摩爾定律的提升變成十倍。因為摩爾定律會帶來更多的晶體管，而軟件可以將越來越多的晶體管的極致性能釋放出來。將軟件和硬件結合就是我們的戰略重點，這也是我們未來面臨的非常巨大機會。

機會的另一面就是挑戰。Raja說：“對於長期計算願景的實現，六大技術支柱都是挑戰和機遇兼具。哪怕在英特爾非常擅長的領域，例如製程和封裝，現在面臨的挑戰也越來越多和越來越複雜。”

“如果今天一定要讓我選出一個挑戰最大的技術，我可能會說軟件。畢竟現在我們很大一部分精力都放在人工智能領域，為了取得更好的突破以及進展，軟件非常重要。但如果放眼未來的5年和10年，六大技術支柱都非常關鍵，並且都面臨很大的挑戰，需要不斷的創新。”Raja同時表示。

為此，英特爾即將在今年第四季度推出oneAPI的第一個開發者測試版本。Raja介紹，oneAPI是一個非常底層的抽象框架，主要是面對以後不同計算元素的集成，能夠從底層更好的完成特徵抽象和集成。絕大多數AI算法的演進和創新都是在更偏上層來完成，我們希望在底層就做好助力和驅動。同時，我們也會不斷優化oneAPI，這樣未來任何編程人員不管是想將硬件性能提升10%、20%甚至50%，都可以在我們這個框架上輕鬆實現，而不需要再自己編寫語言。

oneAPI還包含跨架構的編程語言Data Parallel C++，這是英特爾正在與行業攜手開發的一種全新語言，它支持橫跨SVMS架構的數據並行編程。新的語言解決了現有C++、MATLAB等可移植編程語言和CUDA、OpenCL等數據並行編程語言無法進行跨SVMS架構編程而開發，能夠提高性能和生產效率。

軟硬件性能提升的同時，安全也變得更加重要。Raja指出，很長一段時間內大家都把精力放在性能上的提升，給自己的產品增加越來越多的功能。隨著數據的爆發，計算已經成為了當今時代的核心所在，這是安全變得更加重要的原因。在以數據為中心的世界，我們有四種主要架構、六個內存和存儲層級、四個互連層級，這也讓安全領域所面臨的挑戰呈指數級增長。

他表示，英特爾已經開發了諸如SGX（Software Guard Extensions）的技術，能夠讓各種應用在各自的安全容器下更好地運行，通過這種方法來確保所有應用的安全。未來，英特爾將不斷擴充安全領域的路線圖，以確保每個層級的安全性。從晶體管、到虛擬化、再到應用層，擁有非常完整的解決方案和路線。

小結

站在2019年，我們更容易理解英特爾其一系列的收購以及人才的吸納、技術投入的戰略意義。對於英特爾這家PC時代的代表性成功企業而言，面對正在到來的大數據、5G、AI時代，想要轉型並獲得成功並非易事。從2016年提出戰略轉型，到2018年六大技術支柱的提出，只是轉型一個好的開始。未來，如何解決六大技術中眾多的挑戰，用離客戶最近的oneAPI，提供滿足客戶需求的計算、存儲、連接和安全技術，才能一步步走向新時代的成功。