很多人都认为,摩尔定律已死,但是英特尔是摩尔定律的提出者,也是其践行者,只有英特尔用实际行动证明摩尔定律依然有效,才较有说服力。近期,在英特尔的媒体“纷享会”上,英特尔中国研究院院长宋继强表示,“英特尔在持续推动摩尔定律的演进,目前,英特尔已经让制程回归两年的更新周期。新一轮10nm的创新产品已经陆续问世,良品率大幅度提升,产能也大幅提升。在10nm上,产品可以获得大规模的算力,同时大幅降低功耗。未来,英特尔还将以极快的速度过渡到更先进的7nm工艺,2021年会有产品初发。
另外,为了加速推动计算架构的创新,英特尔推出了全新的Xe架构。宋继强介绍,“这是一个灵活且扩展性很强的统一架构,还可以分成多种微架构。应用领域包括百亿亿次高性能计算、人工智能深度学习与训练、云服务、多媒体编辑、工作站、游戏、轻薄笔记本、便携设备等。2019年,我们展示了一款全新类别、兼具高性能和高灵活性的独立通用型GPU,研发代号为‘PonteVecchio’,这是初款基于Xe架构的通用GPU,它采用了7nm制程工艺、较新的Foveros封装技术,以及基于CXL这一较新的芯片之间连接的标准。PonteVecchio专为HPC高性能计算建模、模拟工作负载、人工智能训练而设计。另外,DG1是初款基于Xe架构的独立图形显卡。它具有极高的能效,针对游戏和内容创作内容部分能实现更好的优化。”
英特尔可以在一个架构上,从向上、向下分别延展,支持多种不同领域的应用。有了先进的制程和架构,就可以生产出低功耗、高性能的CPU和GPU产品。但是,当用户要将这些产品与其它I/O模块、通讯模块、电源管理模块整合在一起时,如何能够达到更好的面积、能效比?这就需要依靠先进封装技术。
英特尔有两种先进封装技术EMIB和Foveros。Foveros3D堆叠封装技术,可以通过在水平布置的芯片之上垂直安置更多面积更小、功能更简单的小芯片来让方案整体具备更完整的功能。除了功能性的提升,Foveros技术还可以将过去漫长的重新设计、测试、流片过程都省去,直接将不同IP、不同工艺的各种成熟方案封装在一起,从而大幅降低成本,并提升产品上市速度。
同时,英特尔还推出了将EMIB和Foveros技术相结合的创新应用技术——Co-EMIB。Co-EMIB技术是EMIB和Foveros两项技术的结合,在水平同物理层互连和垂直互连同时,实现Foveros3D堆叠之间的水平互连。这样不管是2D水平互连还是3D堆叠互连,单片与单片之间都可以实现近乎于SoC级高度整合的低功耗、高带宽、高性能表现,为芯片封装带来的灵活性。如果将一块Foveros堆叠的芯片看作是一个堆叠楼层的“摩天大楼”,那么,Co-EMIB就可以看作两个不同Foveros堆栈之间的“天桥”。
此外,英特尔还在推动超异构计算实现。通过XPU的异构整合和oneAPI实现软硬协同,加速实现超异构计算。XPU可以包含CPU、GPU、FPGA等多种不同的架构,oneAPI则是通过一套软件接口、一套功能库为开发者提供不同架构上的编程便利性,同时保护已经开发过的程序在架构演进过程中不需要重新开发,从而轻易地迁移到未来的架构上。这种软硬结合在推动超异构计算愿景的实现。
宋继强举了“极光”(Aurora)超算架构的例子,这是超异构计算愿景的完美呈现。它采用了两个10nm的至强可扩展处理器和6个Xe架构的PonteVecchioGPU,同时内存也采用了几个不同层级的内存技术,并通过oneAPI将底下不同的架构能力展现出来,在不同的处理器之间通过CXL这种技术互相连接,在每个构成超算体系大的模块之间,英特尔用另外一种模块之间连接的技术把它互相连接起来,这个超算架构会应用于能源领域的高性能计算中。