今年以來，以ChatGPT為代表的生成式AI大模型持續火熱。在AIGC技術浪潮席捲之際，無論是大模型廠商OpenAI，還是算力「賣鏟人」英偉達都站在了聚光燈下，谷歌、Meta等矽谷巨頭也不甘人後，拿出了自己的AIGC相關產品。就在近日，晶片巨頭英特爾也開啟了它的「Bringing AI Everywhere」之路。
2023年9月19日，英特爾on技術創新大會在美國加州聖何塞市開幕，大會上英特爾圍繞「讓AI無處不在」、「芯經濟」等概念發布了一系列全新技術及產品，涵蓋了硬體、軟體、服務和生態等多個方面，體現了英特爾對AI的全面布局和投入。
熱點科技也來到了美國加利福尼亞活動現場，為您帶來了一系列最新鮮的一手報道和領袖人物專訪，為您解讀英特爾如何圍繞AI展開新的布局、AI將如何惠及普通人、Intel如何讓開發者成為「芯經濟」的驅動者。讓我們從一切的基礎——晶片說起……
以硬體為基石提升AI性能，以創新發展賦能「芯經濟」
大會第一天，英特爾公司首席執行官帕特·基辛格（Pat Gelsinger）在開幕主題演講中表示：「AI代表著新時代的到來。AI正在催生全球增長的新時代，在新時代中，算力起著更為重要的作用，讓所有人迎來更美好的未來。」很明顯，想要實現更加高效的AI表現，必然需要更強硬體提供算力支撐。
1.創新技術突破極限，摩爾定律強勢歸來
摩爾定律是指集成電路上可容納的電晶體數目，每隔約18-24個月便會增加一倍，而性能也將提升一倍。但事實上，摩爾定律更重要的是整個數字經濟能夠按照摩爾定律、按照「芯經濟」的規律去規劃自己的產品，規劃自己的市場，進而形成一整套相關的應用生態及其市場，這是摩爾定律以及工藝製程發展對於「芯經濟」更重要的意義所在。
此前很長一段時間中，這一定律曾經指導了半導體行業的發展，但近些年來由於物理極限和技術挑戰，摩爾定律的速度放緩甚至停滯。然而，英特爾在此次大會中，通過其在製程、封裝和多芯粒解決方案領域的最新進展告訴我們：英特爾並沒有放棄摩爾定律，而是通過不斷的創新重新點燃了摩爾定律的火花。
大會上，基辛格表示，英特爾「4年5個製程節點」計劃順利，Intel 7已經實現大規模量產，Intel 4已經生產準備就緒，Intel 3也在按計劃推進中，目標是2023年年底。
不僅如此，作為摩爾定律歸來的證明，英特爾展示了基於Intel 20A製程節點打造的英特爾Arrow Lake處理器的首批測試晶片。Intel 20A將採用全新的PowerVia背面供電技術和RibbonFET電晶體，預計於2024年面向客戶端市場推出，可以看出英特爾繼續領導晶片製造技術的雄心和為此做出的準備。
事實上，英特爾向前推進摩爾定律的一個重要路徑是採用了新的材料和封裝技術，玻璃基板（glass substrates）就是英特爾在本周剛剛宣布的一個「里程碑式的成就」。玻璃基板是指用玻璃取代有機封裝中的有機材料，與傳統有機基材相比具有超低平坦度、良好的熱穩定性及機械穩定性等。
組裝好的英特爾玻璃基板測試晶片的球柵陣列（ball grid array）
據了解，這項技術不僅可以讓所連電晶體互連密度提升十倍左右，還具有更好的光學、物理和機械屬性，可以在封裝過程中承受更高的溫度，出現更小的圖形形變，英特爾表示這一技術將會重新定義晶片封裝的邊界，能夠為數據中心、人工智慧和圖形構建提供改變遊戲規則的解決方案。
事實上，英特爾已經在這一技術上投入了大約十年的時間，目前已經在美國亞利桑那州擁有了一條完整的集成玻璃研發線，其成本超過10億美元。英特爾表示，未來幾年內將繼續推出玻璃基板，增加單個封裝內的電晶體數量，助力滿足AI等數據密集型高性能工作負載的需求，進而在2030年後繼續推進摩爾定律。
此外，英特爾還展示了基於通用芯粒高速互連開放規範（UCIe）的測試晶片封裝，該標準將讓來自不同廠商的芯粒能夠協同工作，從而以新型晶片設計滿足不同AI工作負載的擴展需求。基辛格表示，摩爾定律的下一波浪潮將由多芯粒封裝技術所推動，開放標準能夠解決IP集成的障礙，它將很快變成現實。目前，UCIe開放標準已經得到了超過120家公司的支持。
該測試晶片集成了基於Intel 3製程節點的英特爾UCIe IP芯粒，和基於TSMC N3E製程節點的Synopsys UCIe IP芯粒。這些芯粒通過EMIB（嵌入式多晶片互連橋接）先進封裝技術互連在一起。英特爾代工服務（Intel Foundry Services）、TSMC和Synopsys攜手推動UCIe的發展，體現了三者支持基於開放標準的芯粒生態系統的承諾。
2.AI PC——顛覆PC的新變革
那麼問題來了，新一輪AI將會給個人消費者帶來怎樣的體驗變化呢？基辛格對此表示：「AI將通過PC融入我們的生活，從根本上改變、重塑和重構PC體驗，釋放人們的創造力和生產力。我們正邁向AI PC的新時代」這款號稱「PC處理器線路圖轉折點」的酷睿Ultra處理器，亮點在於集成了一顆神經網路處理器（NPU），並通過獨特的結構讓傳統的PC也能夠在本地實現更強的AI加速體驗。
不僅如此，作為首個採用Foveros封裝技術的客戶端芯粒設計，酷睿Ultra處理器除了NPU以及Intel 4製程節點在性能功耗比上的重大進步外，這款處理器還通過集成英特爾銳炫顯卡，帶來了獨立顯卡級別的性能，並能夠合作協調CPU、GPU、NPU之間的調度，充分釋放異構計算平台的算力。
大會現場，宏碁首席運營官高樹國介紹了搭載酷睿Ultra處理器的宏碁筆記本電腦。高樹國表示：「我們與英特爾團隊合作，通過OpenVINO工具包共同開發了一套宏碁AI庫，以充分利用英特爾酷睿Ultra平台，還共同開發了AI庫，最終將這款產品帶給用戶。」
事實上，PC迎來AI時代已經是一個可以預見的事情。酷睿Ultra的意義在於PC AI時代的個人用戶將不再需要用雲數據中心或極其頂尖的硬體來獲取算力，也可以使用輕薄的筆記本享受AI為生活與工作帶來的便利。「我認為AI PC是技術創新領域翻天覆地的變化」基辛格如此評價。
3.數據中心產品的創新實踐——以性能推動「AI Everywhere」
除了消費級的酷睿Ultra，性能更強、效率更高的至強處理器也正在到來的路上。基辛格在演講中提到了即將在今年12月14日發布的下一代英特爾至強可擴展處理器的全新細節，包括能效和性能方面的重大提升，將在相同功耗下為全球數據中心提高性能和存儲速度。
不僅如此，具備高能效的能效核（E-core）處理器Sierra Forest將於2024年上半年上市。與第四代至強相比，擁有288核的該處理器預計將使機架密度提升2.5倍，每瓦性能提高2.4倍。
緊隨Sierra Forest發布的是具備高性能的性能核（P-core）處理器Granite Rapids，與第四代至強相比，其AI性能預計將提高2到3倍。展望2025年，代號為Clearwater Forest的下一代至強能效核處理器將基於Intel 18A製程節點製造。
除了至強處理器以外，基辛格還介紹了一款完全採用英特爾至強處理器和4000個英特爾Gaudi2加速器打造的大型AI超級電腦，目前風靡全球的AIGC應用Stable Diffusion的開發商Stability AI便是其主要客戶。
阿里雲首席技術官周靖人也闡述了阿里巴巴如何將內置AI加速器的第四代英特爾至強可擴展處理器用於其生成式AI和大語言模型，即「阿里雲通義千問大模型」。周靖人表示，英特爾技術「大幅縮短了模型響應時間，平均加速可達3倍」。
晶片的邊界——量子晶片Tunnel Falls
除了這些已有的成果以外，英特爾也在此次發布會上重提了不久前在量子晶片上的進展。此前，英特爾發布了包含了12個矽自旋量子比特（silicon spin qubit）的量子晶片Tunnel Falls。矽自旋量子晶片，和正常的一個電晶體大小相似，但是比其他類型的量子比特小了100萬倍，未來極有可能是量子計算的平台。
目前，英特爾將其當作一項戰略重點來布局，帕特·基辛格表示，在英特爾的晶圓廠里，這顆晶片是在300毫米的矽晶圓上生產的出來的，還用上了極紫外光刻技術（EUV），以及柵極和接觸層加工技術等等，有可能會成為未來的發展方向。
以軟體為紐帶推動AI普及，讓開發者成為「芯經濟」的驅動者
「對開發者而言，這（AI）將帶來巨大的社會和商業機遇，以創造更多可能，為世界上的重大挑戰打造解決方案，並造福地球上每一個人。」基辛格對於「芯經濟」的定義就是「在晶片和軟體的推動下，正在不斷增長的經濟形態」。
而事實上軟體、應用生態的建設更多地需要開發者進行，「未來的人工智慧必須為整個生態系統可訪問性、可擴展性、可見性、透明度和信任度的提升貢獻力量。」對此英特爾也推出了一系列新的解決方案來幫助開發者提高生產力。
把軟硬體用起來——英特爾開發者雲平台全面上線
基辛格宣布英特爾開發者雲平台全面上線，英特爾開發者雲平台幫助開發者利用最新的英特爾軟硬體創新來進行AI開發，這其中包括用於深度學習的英特爾Gaudi2加速器，並授權他們使用英特爾最新的硬體平台，如第五代英特爾至強可擴展處理器和英特爾數據中心GPU Max系列1100和1550。
該平台的優勢之處在於，作為一個用於測試和構建AI高性能應用程序的雲端平台，開發者在使用時可以構建、測試並優化AI以及HPC應用程序，他們還可以運行從小規模到大規模的AI訓練、模型優化和推理工作負載，以實現高性能和高效率。
不僅如此，英特爾開發者雲平台建立在oneAPI這一開放的支持多架構、多廠商硬體的編程模型基礎之上，為開發者提供硬體選擇，並擺脫了專有編程模型，以支持加速計算、代碼重用和滿足可移植性需求。
目前，英特爾已經全面上線了開發者雲平台，並分享了與客戶實際使用相關的細節資訊。例如，美國國家航空航天局（NASA）利用該平台優化了其火星探測車Perseverance上搭載的攝影機系統。該系統利用AI技術進行自主導航、目標識別、圖像壓縮等功能，提高了火星探測任務的效率和安全性。
在邊緣支持AI——OpenVINO工具套件2023.1版及Strata項目
由於系統自動化和通過AI分析數據的需求在不斷增長，邊緣計算蘊含巨大機遇。基辛格宣布了英特爾發行版OpenVINO工具套件2023.1版的發布，OpenVINO是一個用於開發和部署基於視覺的AI應用程序的綜合軟體套件，支持多種模型格式、優化了模型壓縮和量化、增加了對邊緣設備的支持等，使得邊緣AI的訪問變得更加容易，為很多客戶端和邊緣平台上的開發人員提供了一個不錯的選擇。
該版本包括針對跨作業系統和各種不同雲解決方案的集成而優化的預訓練模型，提供了多種AI框架和庫，支持多種硬體平台，提供了大量免費工具及教學等。在使用英特爾開發者雲平台時，開發者可以構建、測試並優化AI以及HPC應用程序，他們還可以運行從小規模到大規模的AI訓練、模型優化和推理工作負載，以實現高性能和高效率。
「怎樣才能把AI帶到真實的應用環境中是OpenVINO最大的價值，所以OpenVINO提供了很多API、模型、框架，能夠讓開發者在進行視覺處理、語音處理等應用的時候不用了解太多諸如訓練、建模的問題，而真正地把AI的各種能力帶到應用場景中，這是OpenVINO的最大價值。」 英特爾公司副總裁、英特爾中國軟體生態事業部總經理李映在會後的媒體專訪中為我們詳細介紹了OpenVINO的特點與優勢。
事實上，Intel圍繞OpenVINO及其相關的工具展開了很多周邊的論壇、工作坊及大賽等活動，致力於AI生態的培養，讓開發者真正成為AIGC及「芯經濟」的推動者。此外，英特爾還將在明年推出一款提供模塊化構件、優質服務和產品支持的Strata項目。
這是一種橫向擴展智能邊緣（intelligent edge）和混合人工智慧（hybrid AI）所需基礎設施的方式，並將英特爾和第三方的垂直應用程序整合在一個生態系統內。該解決方案將使開發人員能夠構建、部署、運行、管理、連接和保護分布式邊緣基礎設施和應用程序。
結語
我們可以看到，Intel在全範圍都在圍繞AI主題進行非常密集的升級革新。從硬體到軟體，從雲端到邊緣，從推理到訓練，從視覺到語言，Intel都提供了高性能、高效率、高可擴展性、高兼容性的產品和解決方案。這些產品和解決方案不僅可以滿足不同用戶的不同需求，也可以推動AI技術的普及和應用。
從這個角度來看，Intel已經不是一家單純的晶片公司，而是一家以晶片為基礎，以AI為核心，以創新為驅動的綜合性技術公司。Intel正在用AI來重新定義自己的定位和價值，也正在用AI來重新塑造未來的世界。
當然，Intel在AI領域也面臨著激烈的競爭和挑戰，諸如NVIDIA、AMD、Google、Amazon等公司也都在不斷推出自己的AI產品和解決方案，試圖搶占市場份額和用戶認可。不過但無論如何，我們都可以期待Intel在AI領域帶來更多的驚喜和貢獻。
顯然，AI everywhere已經成為了一個不可逆轉的浪潮，Intel正是這個趨勢的創造者與開拓者。
