以數(shù)據(jù)為中心 創(chuàng)新為引擎 英特爾轉(zhuǎn)型進(jìn)行時(shí)

張帥

英特爾曾在上世紀(jì)80年代遭遇DRAM產(chǎn)量過剩危機(jī)，像是命運(yùn)安排的試煉。但在安迪·格魯夫的掌舵之下，英特爾轉(zhuǎn)變了思維，從生產(chǎn)存儲芯片變?yōu)樯a(chǎn)微處理器，以此轉(zhuǎn)危為安，闊步走在處理器領(lǐng)域，經(jīng)歷了接下來的互聯(lián)網(wǎng)的變革，并且積累技術(shù)優(yōu)勢。在數(shù)字化時(shí)代下，足以應(yīng)對數(shù)據(jù)帶來的各種挑戰(zhàn)。

當(dāng)下，英特爾同樣面臨著市場競爭的壓力，不過英特爾可以改變對市場方向節(jié)奏的把握，以布局的軟硬件為出發(fā)點(diǎn)，用以解決技術(shù)應(yīng)用的難題。

處理器：全面的數(shù)據(jù)計(jì)算

位于上海紫竹科學(xué)園區(qū)的英特爾亞太區(qū)研發(fā)中心，英特爾近期在這里舉辦了媒體探討會，分享了英特爾以數(shù)據(jù)為中心的產(chǎn)品組合的核心技術(shù)，進(jìn)行了六大技術(shù)支柱戰(zhàn)略分享，涵蓋制程&封裝、架構(gòu)、內(nèi)存&存儲、互連、安全、軟件技術(shù)創(chuàng)新。

英特爾擁有全面的技術(shù)優(yōu)勢，試圖將數(shù)據(jù)價(jià)值最大化，英特爾亞太研發(fā)中心的技術(shù)人員表示，智能互聯(lián)設(shè)備帶來了巨大的數(shù)據(jù)量增長，例如攝像頭或無人車都是24小時(shí)不間斷地產(chǎn)生數(shù)據(jù)。

大量數(shù)據(jù)的運(yùn)作離不開CPU計(jì)算力的支持。在第一代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器發(fā)布之后，其可擴(kuò)展的性能獲得全球用戶的青睞。而在今年4月初，英特爾帶來了第二代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器，除了延續(xù)前一代的銅、銀、金、鉑式的產(chǎn)品分類以及性能的提升外，增加了針對英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存的支持、深度學(xué)習(xí)推理應(yīng)用、并針對網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算以及搜索提供了不同的專業(yè)對應(yīng)型號，例如“Y”系列支持Speed Select技術(shù)，可以控制芯片內(nèi)部能耗?！癡”系列在同樣的網(wǎng)速下，提供更高的核心數(shù)；“S”系列，針對搜索算法和業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化等。

當(dāng)然除了至強(qiáng)系列處理器，英特爾在最近也發(fā)布了最新的1-1600SoC處理器，這是一款集外設(shè)網(wǎng)絡(luò)、加速功能為一體，針對計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲為一體的處理器，以及內(nèi)核基于10nm技術(shù)的Agilex FPGA，可以直接訪問CPU內(nèi)存，無需映射，技術(shù)人員稱為實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算。同時(shí)應(yīng)用了最新的3D封裝能力，并且采用了介于傳統(tǒng)FPGA和ASIC之間的技術(shù)eASIC，硅片面積和功耗大幅減少。以及還在開發(fā)的Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器和Movidius系列人工智能加速器。

全面的數(shù)據(jù)計(jì)算能力帶來細(xì)分化的數(shù)據(jù)需求，英特爾技術(shù)人員表示，不同數(shù)據(jù)量和不同數(shù)據(jù)形態(tài)對普通的計(jì)算機(jī)架構(gòu)有不同的要求，所以英特爾整合了現(xiàn)在已有的四大計(jì)算架構(gòu)。針對標(biāo)量計(jì)算、向量計(jì)算、矩陣計(jì)算和空間計(jì)算，來對應(yīng)四類產(chǎn)品線，也就是CPU、GPU、AI加速器以及FPGA。

存儲：發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施最佳作用

據(jù)IDC報(bào)道，在2015年-2025年間，每年數(shù)據(jù)將會以25%的速度增長，數(shù)據(jù)的增加呈指數(shù)級。而數(shù)據(jù)來源包括數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)、邊緣數(shù)據(jù)和終端數(shù)據(jù)。例如客戶端、移動(dòng)設(shè)備等基于不同端口的數(shù)據(jù)應(yīng)用，對存儲架構(gòu)也有著不同的需求。對于用戶來說，這將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

數(shù)據(jù)存取的容量、性能、延遲、可靠性及適應(yīng)性都面臨新的挑戰(zhàn)，而英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存技術(shù)和第二代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器，則打破了內(nèi)存和存儲的邊界。從數(shù)據(jù)分布來看，數(shù)據(jù)被分為冷數(shù)據(jù)、熱數(shù)據(jù)，再者還有一種為溫?cái)?shù)據(jù)。其中熱數(shù)據(jù)是需要被計(jì)算節(jié)點(diǎn)頻繁訪問的在線類數(shù)據(jù)，對于離線類不經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)則被稱為冷數(shù)據(jù)。

英特爾技術(shù)人員解釋到，在通常計(jì)算機(jī)架構(gòu)當(dāng)中，熱數(shù)據(jù)是存在DRAM當(dāng)中，冷數(shù)據(jù)是存在不同速度的存儲介質(zhì)當(dāng)中。DRAM層和SSD層的容量差別很大，SSD從容量上來看往往會是內(nèi)存2-3個(gè)數(shù)量級的產(chǎn)別。其次，程序?qū)τ?jì)算會產(chǎn)生延遲的影響，容量很大甚至?xí)_(dá)到毫秒級的延遲，那么，SSD與DRAM的延遲會達(dá)到了1000倍。同時(shí)數(shù)據(jù)放在盤里不用，再計(jì)算時(shí)需要從SSD讀到內(nèi)存過程中，也會造成讀寫的延遲。

英特爾通過創(chuàng)新介質(zhì)3D Xpoint，不僅覆蓋內(nèi)存與SSD，其所要解決的問題是，如何填補(bǔ)DRAM和SSD之間的鴻溝。英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存具有兩種工作模式，一種為應(yīng)用直接訪問模式，另一種是內(nèi)存模式。前者，內(nèi)存會直接取決于什么數(shù)據(jù)放置DRAM中，什么數(shù)據(jù)放到持久內(nèi)存當(dāng)中，并且數(shù)據(jù)訪問存儲不會經(jīng)過中間環(huán)節(jié)，從而降低訪問延遲，抵消SSD訪問過程中存儲所產(chǎn)生的開銷，當(dāng)然，前提是應(yīng)用程序需要對硬件有所感知。后者，內(nèi)存模式并沒有用到持久性的特征，但是大容量的特點(diǎn)可以在系統(tǒng)當(dāng)中，利用原生內(nèi)存和持久化內(nèi)存形成“緩存”關(guān)系，從而提供作為操作系統(tǒng)對操作軟件大內(nèi)存設(shè)備，以減少應(yīng)用程序一致性的開銷。

傲騰數(shù)據(jù)中心級持久內(nèi)存打破了傳統(tǒng)內(nèi)存與存儲的邊界，即使掉電也不會丟失內(nèi)存的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提升了業(yè)務(wù)運(yùn)行的性能。當(dāng)然基于3D Xpoint，英特爾傲騰數(shù)據(jù)中心級SSD產(chǎn)品延遲更低，讀寫速度能夠到納米級別，更加接近DRAM。除了傲騰數(shù)據(jù)中心級SSD產(chǎn)品，英特爾3D NAND QLC產(chǎn)品更注重成本與可靠性，相關(guān)技術(shù)人員提到，得益于技術(shù)的進(jìn)步，成本將會大幅度降低。QLC技術(shù)有著天然的優(yōu)勢，前景非常樂觀，大概可以達(dá)到30%-40%，在持續(xù)改善NAND的制程之后，性能可以做到類似TLC。

結(jié)語

全面的數(shù)據(jù)計(jì)算和3D Xpoint是否能夠代表如今數(shù)據(jù)洪流時(shí)代下的最佳硬件？未來會告訴我們答案。但是除了在處理器和存儲的領(lǐng)先優(yōu)勢，英特爾在軟件、網(wǎng)絡(luò)及安全方面做著更深度的研發(fā)，例如oneAPI是為了更好地發(fā)揮軟件的優(yōu)勢，兼具簡便和可擴(kuò)展、開放性和提供統(tǒng)一的開發(fā)體驗(yàn)，該項(xiàng)目或?qū)⒃诮衲甑谒募径冉桓?。同時(shí)，英特爾計(jì)劃在今年第三季度，發(fā)布下一代以太網(wǎng)100G產(chǎn)品，其主要有兩個(gè)創(chuàng)新技術(shù)，分別是針對特定的工作量提升應(yīng)用性能，減抖動(dòng)和延時(shí)，提高帶寬的ADQ技術(shù)，還有DDP技術(shù)。在安全方面，英特爾去年成立了產(chǎn)品保障和安全部門，它的使命就是確定每一個(gè)事業(yè)部在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候?qū)踩{為重要的考量。

如今的英特爾，早已不能再被稱為處理器企業(yè)，在如今的數(shù)據(jù)大環(huán)境之下，英特爾實(shí)現(xiàn)了快速變身，從“芯片航母”跨越到以數(shù)據(jù)為中心，無論是六大支柱戰(zhàn)略的布局，事實(shí)上也是技術(shù)的整合，從制程&封裝，到芯片構(gòu)架，再加上存儲技術(shù)，以此跨越到互聯(lián)技術(shù)、安全技術(shù)，通過oneAPI接口，使英特爾的產(chǎn)品優(yōu)勢惠及更廣，助力企業(yè)釋放數(shù)據(jù)的價(jià)值。