英特爾：創(chuàng)新以人為本

整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)正在逐漸由單純的技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杉夹g(shù)和應(yīng)用雙重驅(qū)動(dòng)。信息技術(shù)正在回到其本質(zhì)上來(lái)：更加關(guān)注用戶的使用目的和應(yīng)用感受。在這種背景下，技術(shù)創(chuàng)新更加重要了，也變得更加復(fù)雜了。

在北京國(guó)際計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議召開(kāi)之際，本報(bào)總編輯孫定與特意來(lái)華的英特爾公司CTO賈斯汀·賴特納就有關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)行了一場(chǎng)有趣的對(duì)話。

要迎合人文需求

經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走到了新的十字路口，從單純的技術(shù)驅(qū)動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓱?yīng)用和技術(shù)共同驅(qū)動(dòng)，這給技術(shù)創(chuàng)新提出了新的挑戰(zhàn)。

孫定: 業(yè)界有一種說(shuō)法，IT產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)變成成熟產(chǎn)業(yè)了，請(qǐng)問(wèn)對(duì)這個(gè)說(shuō)法賈斯汀先生是不是認(rèn)同？在您看來(lái)，IT產(chǎn)業(yè)還會(huì)不會(huì)有非常大的增長(zhǎng)空間？

賈斯汀: 對(duì)這個(gè)說(shuō)法我不贊同。從我個(gè)人的角度看，也不認(rèn)為IT已經(jīng)成為一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)。因?yàn)楝F(xiàn)在的信息技術(shù)正處在一個(gè)演進(jìn)過(guò)程當(dāng)中，還是在很早期的階段。如果做比喻的話，信息技術(shù)剛剛進(jìn)入了青春期，像一個(gè)10多歲的孩子。我們可以看到很多前景、很多機(jī)會(huì)有待挖掘。

孫定: 如果說(shuō)還有很多新的機(jī)會(huì)推動(dòng)這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這些新的機(jī)會(huì)主要在哪些方面？

賈斯汀: 之所以說(shuō)現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)行業(yè)，或者更廣泛地說(shuō)IT行業(yè)是剛剛進(jìn)入到青春期，是因?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用最根本的一個(gè)領(lǐng)域，即實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，目前還處于非常初級(jí)的階段。我們受到很多設(shè)備的制約，而我們必須讓自己適應(yīng)這個(gè)限制。我相信在以后的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)當(dāng)中，應(yīng)該把很多人性化的設(shè)計(jì)考慮進(jìn)去，這是IT技術(shù)開(kāi)發(fā)的下一個(gè)境界——不是讓我們適應(yīng)計(jì)算機(jī)，而是讓信息技術(shù)和設(shè)備適應(yīng)我們。

孫定: 賈斯汀先生說(shuō)得很有意思。現(xiàn)在關(guān)于創(chuàng)新有一個(gè)很重要的說(shuō)法，就是廠商要和生態(tài)環(huán)境、用戶共同創(chuàng)新。在這一背景之下，英特爾的創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)是不是有變化呢？

賈斯汀: 從幾年前開(kāi)始，我們?cè)谶M(jìn)行研發(fā)的時(shí)候就在貫徹一條新的法則，在工作中加入更多人文的東西。我們有一個(gè)團(tuán)隊(duì)叫做人與人的行為/人的實(shí)踐研究團(tuán)隊(duì)，這個(gè)團(tuán)隊(duì)里面有社會(huì)學(xué)家、人文學(xué)家，他們對(duì)人在不同區(qū)域的習(xí)慣進(jìn)行研究。比如說(shuō)中國(guó)、印度和中東這些地區(qū)的用戶有什么習(xí)慣。我們想從人的角度研究IT到底和人有什么相關(guān)度，產(chǎn)品層面有什么針對(duì)性的應(yīng)用，而通過(guò)對(duì)技術(shù)進(jìn)行更加人文化的研究，給我們的商業(yè)帶來(lái)了益處，所以這是我們下一步研發(fā)的方向。

孫定: 英特爾技術(shù)和人文相結(jié)合產(chǎn)生的研究和產(chǎn)品成果，能不能給我們舉個(gè)例子？

賈斯汀: 相關(guān)的例子有很多，大家也都很熟悉了。今天我想舉一個(gè)例子，雖然可能不是特別貼切，但反映了我們的思路。英特爾曾經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)消費(fèi)者應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品，就是在一個(gè)芯片上集成一個(gè)系統(tǒng)，然后提供給消費(fèi)電子產(chǎn)品供應(yīng)商，但是供應(yīng)商們?yōu)榱私档统杀揪拖氚涯硞€(gè)產(chǎn)品特色取消掉。我們的產(chǎn)品部門解釋說(shuō)，這個(gè)特色非常有意義，可以增強(qiáng)系統(tǒng)和人的互動(dòng)，讓系統(tǒng)更加人性化、更加友好。后來(lái)客戶被說(shuō)服了。

處理器要適應(yīng)多種應(yīng)用環(huán)境的需求

互聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及迎來(lái)了計(jì)算模式的巨變。不同的計(jì)算模式和應(yīng)用體驗(yàn)對(duì)處理器的設(shè)計(jì)具有截然不同的要求。

孫定: 中國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)是世界上擁有互聯(lián)網(wǎng)用戶最多的國(guó)家了，而且可能會(huì)出現(xiàn)世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站?，F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)公司對(duì)處理器的需求也在快速地增加，而網(wǎng)站的需求和一般的商業(yè)系統(tǒng)是不一樣的。我感興趣的是，英特爾有沒(méi)有專門針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的處理器研究計(jì)劃？

賈斯汀: 您這個(gè)問(wèn)題非常好，也非常及時(shí)，因?yàn)槲覀冋谶M(jìn)行的幾項(xiàng)研究就與此相關(guān)。使用大規(guī)模數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)公司需要很多企業(yè)級(jí)計(jì)算設(shè)備來(lái)進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算，我們確實(shí)要重新設(shè)計(jì)出一系列新的產(chǎn)品，這樣可以為這些公司提供更加良好的服務(wù)。這些產(chǎn)品需要有效的數(shù)據(jù)收集能力和低能耗特性，需要大量使用虛擬化技術(shù)，還要能夠有效地保證數(shù)據(jù)在輸入和輸出服務(wù)器時(shí)，有很好的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的支持能力。

我們還看到了另外一個(gè)改變，就是未來(lái)服務(wù)器產(chǎn)品架構(gòu)的改變?，F(xiàn)在越來(lái)越多的互聯(lián)網(wǎng)用戶在體驗(yàn)互聯(lián)網(wǎng)上的三維虛擬世界，要滿足這種虛擬的體驗(yàn)，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器就有越來(lái)越多的負(fù)擔(dān)。我們通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，3D的互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)和2D互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)相比，能耗和性能的提升將達(dá)到百分之百。我們已經(jīng)預(yù)計(jì)到這個(gè)未來(lái)發(fā)展的變化了。

孫定: 我還看到一個(gè)非常大的變化，就是中國(guó)要開(kāi)始部署3G了。重組后的3家中國(guó)移動(dòng)通信公司將來(lái)可能都是世界上最大的移動(dòng)通信公司之一。在移動(dòng)通信被大范圍使用的背景下，英特爾對(duì)其應(yīng)用模式或應(yīng)用體驗(yàn)有什么樣的考慮？這給英特爾在處理器的研發(fā)方面帶來(lái)什么樣的影響？英特爾會(huì)不會(huì)進(jìn)入手機(jī)處理器這個(gè)領(lǐng)域？

賈斯汀: 您可能知道我們現(xiàn)在要推出的低能耗處理器，稱之為凌動(dòng)，這代表著我們已經(jīng)進(jìn)入了手持設(shè)備市場(chǎng)。這是我們第一步的動(dòng)作。現(xiàn)在的凌動(dòng)還不能應(yīng)用在手機(jī)上，必須要用在稍微大一點(diǎn)的設(shè)備，比如說(shuō)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（MID）上。在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行一些探索和研究以后，我們發(fā)現(xiàn)里面有很多的機(jī)遇，可以為用戶提供更加豐富的互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)。我們感興趣的另外一個(gè)領(lǐng)域就是把筆記本電腦做得再小一些，做成上網(wǎng)本，現(xiàn)在上網(wǎng)本在市場(chǎng)上的反應(yīng)非常好，比我們預(yù)期的高10倍。這是第一代產(chǎn)品。

我們的第二代產(chǎn)品還在研發(fā)當(dāng)中，可以進(jìn)一步降低能耗，這樣就能在高端的智能手機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用。如果能夠取得成功的話，我們會(huì)繼續(xù)在這個(gè)領(lǐng)域努力，設(shè)計(jì)出更多低能耗的基于英特爾架構(gòu)的處理器和相關(guān)芯片。

高性能計(jì)算將走向普及

新的高性能計(jì)算能力將以很難想像的方式徹底改變傳統(tǒng)模式。專門的計(jì)算機(jī)比如DNA、量子計(jì)算機(jī)更適合解決特定問(wèn)題，而以數(shù)據(jù)為中心的計(jì)算模式將來(lái)可能會(huì)有很大的應(yīng)用空間。

孫定: 今年中國(guó)自然災(zāi)害頻發(fā)，比如年初南方的冰雪天氣，如果要想得到更早的預(yù)報(bào)，這就需要高性能計(jì)算。還有像生命科學(xué)和個(gè)性化的醫(yī)療等領(lǐng)域，都需要高性能計(jì)算機(jī)。但是目前高性能計(jì)算機(jī)所能解決的問(wèn)題離實(shí)際的需求還有很大的缺口。您對(duì)此有怎樣的看法？

賈斯汀: 您提到了很多高性能計(jì)算應(yīng)用的重要領(lǐng)域，比如說(shuō)天氣預(yù)報(bào)、醫(yī)療保健等很多領(lǐng)域的情況，確實(shí)是這樣的。

幾年前我們就開(kāi)展了一個(gè)萬(wàn)億級(jí)計(jì)算研究項(xiàng)目，目標(biāo)是讓高性能計(jì)算可以為廣大人民造福，通過(guò)這個(gè)研究項(xiàng)目，能夠降低高性能計(jì)算的成本。

我們很快就可以推出第一個(gè)研究項(xiàng)目的產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品是非常震撼人的。舉一個(gè)例子，我們和美國(guó)一家醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作研究，讓它可以進(jìn)行3D實(shí)時(shí)的醫(yī)療成像，通過(guò)這種方式醫(yī)生可以更清楚地了解患者到底存在什么樣的病癥，可以更好地治療病人。有了高性能計(jì)算的功能，很多小型的醫(yī)療中心，甚至是個(gè)人都可以承擔(dān)得起這種醫(yī)療技術(shù)的費(fèi)用，所以這種技術(shù)是革命性的。

孫定: 現(xiàn)在我們不斷看到一些新的計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，比如說(shuō)生物計(jì)算、量子計(jì)算。您覺(jué)得量子計(jì)算和生物計(jì)算離實(shí)用還有多遠(yuǎn)？英特爾在這方面是不是也做一些研究工作呢？

賈斯汀: 這又是一個(gè)非常好的問(wèn)題。我們一直在研究其他一些替代電子計(jì)算的模式，比如說(shuō)生物計(jì)算，早在幾年前我們就開(kāi)始展開(kāi)研究，并且我們一直在從事這方面的研究，以保證在這個(gè)行業(yè)的領(lǐng)先地位。但是到今天為止，這種專業(yè)的計(jì)算機(jī)還不能解決通用的問(wèn)題，比如說(shuō)生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)解決特定問(wèn)題的能力是超強(qiáng)的，但并非適合很多領(lǐng)域。10多年前的光纖計(jì)算機(jī)，當(dāng)時(shí)被稱之為行業(yè)的突破，也有很多科學(xué)方面的成果，但之后我們發(fā)現(xiàn)，在計(jì)算能力方面有很強(qiáng)的限制，只有特定問(wèn)題才能得到很好的解決，在其他方面就做不到普及計(jì)算的需求。所以它面對(duì)的一大難題，是替代現(xiàn)有計(jì)算方式，但我們對(duì)計(jì)算方式的研究會(huì)繼續(xù)下去。

如果你現(xiàn)在讓我選擇一種替代現(xiàn)有的計(jì)算模式，或者是改變現(xiàn)有的計(jì)算模式，我會(huì)選擇數(shù)據(jù)型的計(jì)算模式或以數(shù)據(jù)為中心的計(jì)算。數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)在Google Search進(jìn)行搜索的時(shí)候是非常有用的，它還可以進(jìn)行其他的應(yīng)用，比如說(shuō)人性化界面的應(yīng)用、語(yǔ)音的識(shí)別，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以達(dá)到應(yīng)用目標(biāo)。

摩爾定律還將延續(xù)下去

或許有一天半導(dǎo)體行業(yè)會(huì)遇到物理極限，但摩爾定律的哲學(xué)意義仍將繼續(xù)延伸下去。

孫定: 半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展到今天，很多人在說(shuō)有摩爾定律的限制等問(wèn)題?，F(xiàn)在是45納米，下一代是32納米，再后面可能是22納米，后續(xù)的演進(jìn)點(diǎn)是什么樣的？極限是多少納米？現(xiàn)在走這樣的路，我們?cè)诩夹g(shù)上碰到的主要挑戰(zhàn)是什么？

賈斯汀: 關(guān)于您這個(gè)問(wèn)題，我從實(shí)踐層面回答一下，也從哲學(xué)層面上回答一下。

在處理器市場(chǎng)上，通常英特爾能夠了解到技術(shù)方向，對(duì)此我們還是非常自信的，也就是說(shuō)發(fā)展到10年以后什么樣子我們心里都會(huì)有數(shù)。從40年前開(kāi)始我們就是這樣，一直發(fā)展到今天，現(xiàn)在32納米產(chǎn)品我們已經(jīng)有一些了，已經(jīng)有所演示，22納米正在研發(fā)當(dāng)中，15納米也已經(jīng)進(jìn)行了一些思考。所以可以看到，我們比現(xiàn)在所處的時(shí)代已經(jīng)超前了三到四代。

毫無(wú)疑問(wèn)，在以后的研發(fā)過(guò)程當(dāng)中困難和問(wèn)題肯定會(huì)越來(lái)越多，但是我們相信隨著創(chuàng)新的繼續(xù)，我們總可以找到解決問(wèn)題的辦法。

摩爾定律到底還能不能繼續(xù)下去呢？我們首先要理解摩爾定律到底是由什么組成的。舉例來(lái)說(shuō)，我們?cè)谶M(jìn)行45納米制程研究的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，如果應(yīng)用傳統(tǒng)的晶體管架構(gòu)的話，就沒(méi)有辦法完成45納米工藝。傳統(tǒng)的晶體管技術(shù)大部分都是用硅作為底層，在上面涂上二氧化硅作為絕緣層，但是現(xiàn)在晶體管不能再用這種架構(gòu)了，晶體管材料發(fā)生了變化，這就意味著對(duì)摩爾定律來(lái)說(shuō)已經(jīng)不適用了。現(xiàn)在45納米技術(shù)用金屬柵極，這意味著以這種高K金屬柵極材料為介質(zhì)的新的摩爾定律又開(kāi)始適用了。

從更高的層次上思考一下這個(gè)問(wèn)題，在我看來(lái)，摩爾定律不是局限于我們的材料、設(shè)備等具體方面。其實(shí)對(duì)于信息行業(yè)來(lái)說(shuō)，我們需要越來(lái)越多的晶體管和越來(lái)越多的電子設(shè)備，這樣可以提高能力，建立更先進(jìn)的系統(tǒng)。我們從技術(shù)層面向更深層次考慮的話，現(xiàn)在的IT行業(yè)就是建立在電荷基礎(chǔ)之上的，這個(gè)是現(xiàn)在所有微電子行業(yè)的一個(gè)基礎(chǔ)。有一天是不是物理限制會(huì)達(dá)到極限？到時(shí)候整個(gè)設(shè)備的規(guī)模、大小都會(huì)發(fā)生非常大的變化，這對(duì)整個(gè)行業(yè)、整個(gè)社會(huì)都會(huì)帶來(lái)很大的影響。但即使有那么一天，摩爾定律的實(shí)踐依然有很重要的意義。

CTO感悟

處理器未來(lái)三要素

賈斯汀認(rèn)為，未來(lái)處理器的設(shè)計(jì)需要考慮幾個(gè)方面的問(wèn)題：一個(gè)是性能，一個(gè)是能耗，還有一個(gè)是軟件的兼容性。

增加核的數(shù)量雖然能提高處理器性能，但是對(duì)內(nèi)存帶寬和核間緩存的容量都有更高的需求。即處理器內(nèi)核速度和緩存容量、內(nèi)存帶寬要更加均衡，這樣才能有效地提高晶體管的效率。

盡管為了節(jié)電，可以通過(guò)電源管理工具來(lái)降低系統(tǒng)的能耗，但賈斯汀認(rèn)為這樣并不是最根本的解決辦法。賈斯汀介紹了一種新的辦法，讓晶體管的運(yùn)行電壓低于設(shè)備本身的運(yùn)行電壓。賈斯汀透露英特爾正在研究這種處理器，并且初步的研究成果表明這種方式可以大大提高處理器的性能功耗比。

安騰處理器曾經(jīng)的艱難也讓英特爾認(rèn)識(shí)到了軟件兼容性的重要。而目前擺在業(yè)界面前的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)是處理器從單核到多核環(huán)境的變化，而讓用戶改用新的指令集，將原來(lái)的應(yīng)用軟件推倒重新改寫和編譯是不可想像的。用賈斯汀的話來(lái)說(shuō)，“指令集不管發(fā)生多大的變化，也不能彌補(bǔ)軟件產(chǎn)品需要重新編程的難度和成本?！?/p>

因此，即使意識(shí)到未來(lái)的多樣化應(yīng)用環(huán)境對(duì)于現(xiàn)有軟件編程環(huán)境的種種挑戰(zhàn)，英特爾還是決定保持目前的編程模型不變。賈斯汀表示，英特爾正在開(kāi)發(fā)編程工具，把傳統(tǒng)串行執(zhí)行的程序變成并行運(yùn)算的程序，這樣未來(lái)既可進(jìn)行串行執(zhí)行，也能適應(yīng)并行執(zhí)行的需要。其目的就是要盡量降低從串行轉(zhuǎn)向并行編程的難度。

采訪手記

和藹的學(xué)者

如果不看介紹，你很難將眼前這個(gè)和藹的老頭與英特爾公司副總裁、企業(yè)技術(shù)事業(yè)部總監(jiān)這樣一系列的名頭聯(lián)系起來(lái)。

賈斯汀看起來(lái)更像一個(gè)學(xué)者。事實(shí)上，賈斯汀在并行和分布式計(jì)算機(jī)架構(gòu)方面具有深厚的造詣，曾經(jīng)在世界上第一臺(tái)每秒鐘一萬(wàn)億次運(yùn)算，并且是 1996 年到 2000 年間全世界運(yùn)算速度最快的計(jì)算機(jī)——美國(guó)能源部 ASCI（加速戰(zhàn)略計(jì)算創(chuàng)新）Red 系統(tǒng)中做出過(guò)前瞻性貢獻(xiàn)。并憑借其在高性能計(jì)算和先進(jìn)集群通信架構(gòu)方面所做出的突出貢獻(xiàn)而兩度榮獲“英特爾成就獎(jiǎng)”。

作為英特爾公司的CTO，賈斯汀時(shí)刻要關(guān)注很多方面，包括微處理器、通信和系統(tǒng)技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展，并考慮將其帶入到公司的產(chǎn)品中來(lái)。

不過(guò)，賈斯汀最喜歡與記者探討的反而不是這些技術(shù)上的細(xì)節(jié)，而是他對(duì)用戶使用模式的興趣和研究。賈斯汀向記者介紹了英特爾內(nèi)部團(tuán)隊(duì)對(duì)移動(dòng)計(jì)算技術(shù)模式的研究。在幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，研究團(tuán)隊(duì)追蹤觀察60多個(gè)人的使用行為，結(jié)果發(fā)現(xiàn)人類與信息技術(shù)互動(dòng)主要的媒介是計(jì)算機(jī)和手機(jī)，而且連續(xù)使用的時(shí)間段都非常短，基本都不到15分鐘，而80％的設(shè)備使用是在5分鐘內(nèi)完成的。

這與之前設(shè)想的等待開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)或者是進(jìn)入程序的模式完全不同。事實(shí)上，正是這些對(duì)用戶使用模式的研究，指導(dǎo)了英特爾處理器的研發(fā)方向。賈斯汀表示，英特爾下一步要做的事情就是改變傳統(tǒng)上對(duì)計(jì)算機(jī)行為的認(rèn)識(shí)，把開(kāi)機(jī)時(shí)間和應(yīng)用開(kāi)啟的時(shí)間縮短，這樣就能提高用戶的體驗(yàn)，從而讓信息技術(shù)更好地為人類的生活和工作服務(wù)。

信息技術(shù)正在回到其本質(zhì)上來(lái):更加關(guān)注用戶的使用目的和應(yīng)用感受。一場(chǎng)信息技術(shù)的新人文時(shí)代正在徐徐拉開(kāi)大幕。