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六大技术战略 利剑出鞘 英特尔为何能持续引领创新
作者: 发布日期:2019-07-02

随着制程-架构技术演进速度放缓,不少声音认为摩尔定律已然失效,已经不适用于现阶段以及未来半导体制程架构发展的规律。不过,如果从摩尔定律本身出发来看的话就会发现,虽然在晶体管含义层面摩尔定律似乎快要褪色,但它仍然不失为一条极富普适性的经济规律,在很多方兴未艾的新兴行业里,摩尔定律仍然是最为黄金的准则之一,代表着一种追求创新永不停歇的精神。

六大技术战略 利剑出鞘 英特尔为何能持续引领创新

笔者认为,如果把14nm制程之前的半导体行业归为摩尔定律的“微观”时代的话,那么14nm制程之后,半导体行业将迎来摩尔定律的“宏观”时代。

六大技术支柱点燃创新引擎:从聚焦制程架构突破到同时注重六大领域综合性能

时下,半导体制程工艺和架构技术的发展,以及价格成本等方面已经与过去产生了极大差异。同时,事实证明制程和架构技术已经不是半导体行业发展的唯一准则。客户关心的是整体性能,而不只是采用了什么制程工艺。未来半导体行业的发展,将牵涉到除制程、架构之外更多相关联的领域。如存储、互联、软件甚至是安全性等层面。为此,英特尔在2018年末的架构日活动上,提出了六大战略支柱,明确其在制程、架构、存储、互联、安全、软件方面为产业构建全方位生态体系,这是摩尔定律宏观时代英特尔交出的第一份答卷。

如今,单纯的制程-架构升级已经越来越难以适应多变的产业环境。制程、架构虽然仍旧是最为重要的两大因素,但不再是唯一。英特尔六大战略支柱的提出,正是为应对未来变化莫测的半导体芯片行业发展而提出的核心原则。


在分析六大战略支柱对于行业创新的助力作用之前,我们不妨先来看看英特尔六大战略支柱的解读和意义

制程:制程技术仍然很重要。通过先进的3D封装技术,英特尔希望在最需要的目标IP模块上应用最新工艺,与单片设计的单独工艺和结构分离。因此英特尔推出了Foveros设计平台,这个平台包括异构的CPU设计,将在2019年下半年推出一系列有关产品。

架构:英特尔很久以前就已经不再以CPU为其唯一中心,无论收购Altera、Nervana、Movidius、eASIC,还是宣布将于2020推出独立GPU,都是其转型的证明。英特尔还悄悄创建了用于网络和运营商的ASIC加速器,并取得了相当大的成功。

英特尔现在认识到,基于标量、矢量、矩阵和空间架构的处理器对客户同样重要,因此英特尔将在CPU、GPU、FPGA和AI加速器中部署这些功能。当然,英特尔的转型非常迅速,也需要更加强内部和外部的沟通。

内存:当多个高速模块整合到单一封装中之后,高速的内部存储对跨模块共享所有数据、减少芯片外延迟,都是至关重要的。正如我们在傲腾上看到的那样,一旦有机会,英特尔就会全力以赴。

互联:随着英特尔对IP模块进行分割,处理器之间和封装之间的通信便对整个局势更加重要。此外,随着需要处理和存储的数据越来越多,无线和数据中心互联对于在先进封装芯片之间的数据传输变得至关重要。

软件:英特尔已经意识到,硬件的每一次巨大飞跃,软件都有机会提升两倍的性能,英特尔会将更多资源投入到软件上。此前,英特尔已经在openVINO方面取得了很大的进步,至强的机器学习性能也提升了好几个数量级。

以英特尔架构日活动上发布的“One API”为例,它汲取了openVINO上的经验,可以简化跨CPU、GPU、FPGA、AI和其它加速器的各种计算引擎的编程,提供相关的工具和库。

安全:英特尔在架构、设计和产品中会更多地考虑安全性。英特尔新设了一个安全部门(IPAS),将优秀的安全人才汇聚到一起,在发现危险的时立刻发出警报,甚至暂停产品研发推进来为客户保驾护航。

从根本意义上来说,英特尔六大战略支柱几乎涵盖了半导体领域本身以及所有最重要的相关联行业,它们共同为这些行业的创新打下了坚实基础。放眼全局,以硬件为根基、以平台级解决方案为动力来推动行业创新才是英特尔未来立足的根基。

近年来,英特尔在5G、人工智能、自动驾驶、IoT等领域倾注了大量精力,但归根结底,都离不开底层硬件基础。在数据中心层面,至强可扩展处理器与傲腾技术保驾护航;人工智能领域,英特尔通过全栈式产品布局,以通用芯片和专用型处理器为AI推理提供驱动力。

此外,Foveros 3D封装技术也是意义深远的平台级解决方案。以往单片时代处理器内部的CPU核心、GPU核心、IO单元、内存控制器等子单元都必须是同一工艺制程下设计的,不过在实际应用中其实并不需要大家都一样。比如CPU、GPU核心需要更高的性能,那么以更加先进的工艺去设计制造是必要的。但是像IO单元、控制器等器件,就不需要这么先进的工艺了。以前的封装技术无法解决这种问题,但是通过EMIB或Foveros就可以实现不同工艺芯片之间的堆叠封装了。

六大技术战略 利剑出鞘 英特尔为何能持续引领创新

3D堆叠封装示意

对于OEM合作伙伴来说,全新的封装技术能够实现客制化需求,这一点极为重要。以往英特尔与OEM的关系是“我升级芯片你做相应的产品”。OEM的选择权不大,只能跟着英特尔的节奏走,英特尔不更新OEM就只能干等着。全新封装技术的出现,可以允许OEM去向英特尔客制化自己想要的芯片,从而在不同类型、不同形态的产品之上选择不同的芯片方案,更加灵活,其创新性不言而喻。

从引领制程架构创新到为新兴计算领域创新提供源动力

近几年,英特尔开始从以PC为中心的公司转型为以数据服务为中心的公司,其实这本身就是一个从微观走向宏观的过程。在这种背景之下,制程节点演进、架构技术升级、处理器性能提升对于英特尔来说已经不再是唯一使命。

其实在年初的CES 2019英特尔发布会上就可以初窥端倪。英特尔除了正式宣布10nm制程落地之外,更为重要的是通过创新性的技术,为10nm制程构建起了非常完整的生态体系。其中包括:分别面向消费级和服务器、数据中心的10nm Ice Lake平台;面向封装领域的Foveros 3D封装技术,以及首款3D封装平台LakeField;同时还包括面向5G领域的SnowRidge平台。

六大技术战略 利剑出鞘 英特尔为何能持续引领创新

英特尔10nm拥有更完整的生态体系

这些新平台不仅仅涉及到传统的制程、架构领域,同时还涉及到了5G领域的创新,超微互联领域(Foveros 3D封装)的技术革新。

除此之外,英特尔在存储技术领域也有新的动作——将傲腾内存与QLC固态硬盘融合,一方面使SSD的性能得到提升;另一方面也可以借助傲腾内存的缓存特性,有效延长QLC闪存的寿命。这也是英特尔在存储领域针对创新交出的第一份答卷。

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全新的傲腾内存解决方案

安全层面,英特尔一直以来都非常重视。去年X86、ARM架构处理器普遍遭受的熔断、幽灵漏洞威胁,英特尔也是最早作出积极回应以及有效应对方案的半导体企业。

可以说,六大战略支柱的提出,不仅仅明确了未来英特尔自身的聚焦领域,同时还为新时代下半导体制程及相关领域的发展埋下了创新的种子。

风雨50年,英特尔在竞争惨烈的半导体领域里浴血奋战,成为当今世界范围内最具影响力的科技公司之一,同时也站在了半导体行业的最高峰之上。

六大战略支柱的提出,可以看作是英特尔回归本源,安下心来推动半导体制程架构革新的征程再起,也可以看作是英特尔为引领未来产业创新埋下的定海神针。近年来,英特尔以果决的执行力从以PC芯片为核心的公司转型为以数据为中心的公司,以适应未来多变、多元化时代的计算需求。因此,制程、架构、内存、互联、软件和安全六大战略支柱的提出,是时代发展的客观需求,也是点燃未来创新引擎驱动的必然。

今天的计算平台范围已经变得非常广泛

此外,从端到端的解决方案,到边缘计算,从数据中心到5G、AI、自动驾驶等等这些聚焦领域,英特尔借助底层硬件优势以及平台级方案整合能力,辅以技术创新能力和卓越计算能力,为驱动产业创新赋能,为新时代打下了坚实基础。

英特尔


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