英特爾中國研究院宋繼強(qiáng)：AI技術(shù)已成為推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的超級力量丨WAIC 2021

2021年7月9日，2021世界人工智能大會（WAIC 2021）日前在上海開幕。首日舉辦的“智能芯片定義產(chǎn)業(yè)未來論壇”上，英特爾研究院副總裁、英特爾中國研究院院長宋繼強(qiáng)發(fā)表《異構(gòu)集成：釋放人工智能“超級力量”》的主題演講。

宋繼強(qiáng)表示，隨著外界對人工智能（AI）技術(shù)從算法上的著迷與崇拜，到重視業(yè)務(wù)落地應(yīng)用，尤其在過去兩年，疫情期間有很多自主設(shè)備，有很多數(shù)字化系統(tǒng)需要用AI技術(shù)來處理。對于當(dāng)下要推動的數(shù)字化轉(zhuǎn)型而言，AI已經(jīng)成為了一大超級力量。

在推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的今天，數(shù)據(jù)作為核心因素面臨著量變與質(zhì)變。從量的層面而言，大量的數(shù)據(jù)已經(jīng)從原來靠人產(chǎn)生，變成靠終端、自主設(shè)備產(chǎn)品產(chǎn)生；從質(zhì)的層面而言，很多數(shù)據(jù)不再是結(jié)構(gòu)化，易編程和處理數(shù)據(jù)形態(tài)日趨多元化。

宋繼強(qiáng)指出，從數(shù)據(jù)變化而言，過去處理海量數(shù)據(jù)只能依靠AI，多元化數(shù)據(jù)形態(tài)僅能通稿很多新的算法去梳理。進(jìn)入到如今的后摩爾時代，通過超異構(gòu)計算，亦就是英特爾的XPU戰(zhàn)略，用不同的架構(gòu)去處理不同類型的數(shù)據(jù)，打破傳統(tǒng)思維，以此滿足專屬特定領(lǐng)域的需求，如FPGA來圖像處理和AI加速器，CPU去對數(shù)據(jù)標(biāo)量處理、GPU處理矢量運(yùn)算，AI專門進(jìn)行矩陣加速等。

接著，宋繼強(qiáng)以架構(gòu)創(chuàng)新、光互連技術(shù)、先進(jìn)封裝技術(shù)，神經(jīng)擬態(tài)計算技術(shù)、異構(gòu)集成的開放軟件生態(tài)系統(tǒng)oneAPI這五個英特爾創(chuàng)新技術(shù)點(diǎn)，詳細(xì)介紹了英特爾如何去擁抱異構(gòu)集成。

在架構(gòu)創(chuàng)新部分，宋繼強(qiáng)指出，英特爾在至強(qiáng)CPU處理器的內(nèi)部加入了可擴(kuò)展性的異構(gòu)計算，通過內(nèi)置專門的深度學(xué)習(xí)加速器件，同時還有可擴(kuò)展的一些配置，另外AVX-512是專門針對矢量運(yùn)算進(jìn)行加速，這些都是專門針對深度學(xué)習(xí)，可以用的不同架構(gòu)。它們讓通用服務(wù)器性能已經(jīng)提升了46%，而專門針對AI訓(xùn)練和加速，已經(jīng)提升了74%，這比市面上其他廠商的CPU或者是GPU相對應(yīng)的能力有所提升。

“架構(gòu)的創(chuàng)新是計算創(chuàng)新的關(guān)鍵驅(qū)動力?！彼卫^強(qiáng)表示。

同時，宋繼強(qiáng)認(rèn)為，對于英特爾的客戶來講，有些想保護(hù)算法，有些想保護(hù)數(shù)據(jù)。針對這些定制化反饋，英特爾提供了增強(qiáng)的安全解決方案，可以在不同的層級去保護(hù)客戶的算法和數(shù)據(jù)。綜合起來，既能夠提升AI處理和訓(xùn)練的效果、速度，同時又可以增加在使用AI過程當(dāng)中的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)。

在集成光電部分，宋繼強(qiáng)表示，光是替代銅的非常好的互連介質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)更多的數(shù)據(jù)交互，跨處理器之間，甚至是跨服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互，從而提升芯片計算能力，所以這方面一定要大力加以創(chuàng)新。

“英特爾把光器件跟電器件緊密的封裝在一起，讓它們靠近，減少兩端轉(zhuǎn)換的損耗；其次是制作出收發(fā)器，以更小的模式放到服務(wù)器當(dāng)中。最左邊的是英特爾研究院的最新技術(shù)，我們把很多光處理的中間過程的幾個模塊做成非常小的模塊，比如硅光產(chǎn)生、光的發(fā)射、調(diào)制，接收端的檢測、放大，這些模塊都非常小，可以和CMOS光處理器件整合到一個芯片中，也就是說集成的光電可以大幅度縮小整個系統(tǒng)的尺寸和功耗，可以把它放到服務(wù)器里，這是非常值得關(guān)注的變革性能力。”宋繼強(qiáng)在演講中這樣說。

在異構(gòu)封裝部分，宋繼強(qiáng)稱，英特爾擁有EMIB 2.5D和Foveros 3D封裝技術(shù)，這樣的封裝技術(shù)可以讓很多新的芯片很好地進(jìn)行互連，包括英特爾最新架構(gòu)的類腦芯片也可以和傳統(tǒng)的CPU、GPU互相組合。

極具未來的神經(jīng)擬態(tài)計算部分，宋繼強(qiáng)在演講中指出，英特爾神經(jīng)擬態(tài)計算芯片是一個存算一體的架構(gòu)，而且非常容易去擴(kuò)展，把768個芯片連接起來，英特爾做成了一個接近1億神經(jīng)元的系統(tǒng)。有了這樣一個大的組合之后，就可以在1億神經(jīng)元里進(jìn)行劃分成視覺區(qū)、語言區(qū)等異步設(shè)計，降低功耗，同時再去進(jìn)行多模態(tài)的訓(xùn)練。他強(qiáng)調(diào)，從它整個電效率上來講，神經(jīng)擬態(tài)計算芯片是現(xiàn)在深度學(xué)習(xí)加速芯片的1000倍。

當(dāng)然，除了硬件部分，英特爾也在布局軟件層面的異構(gòu)集成生態(tài)產(chǎn)品oneAPI。宋繼強(qiáng)表示，oneAPI是一個面向異構(gòu)集成的開放軟件生態(tài)系統(tǒng)，提供一個單一、開放和統(tǒng)一的編程模型，簡化跨不同架構(gòu)的開發(fā)工作。通過oneAPI，開發(fā)者能夠使用跨XPU的單一代碼庫來開發(fā)跨架構(gòu)應(yīng)用程序，充分利用硬件特性并降低軟件開發(fā)維護(hù)成本。

宋繼強(qiáng)表示，目前oneAPI還是一個開放的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，不止針對英特爾的平臺，未來有望成為一個產(chǎn)業(yè)規(guī)范。它目前擁有從芯片、系統(tǒng)、軟件層面的技術(shù)和方法，如完整的開發(fā)包組合。現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有幾十家行業(yè)伙伴加入到英特爾oneAPI的聯(lián)盟里面。

此外，“垂直整合”也是英特爾推動AI規(guī)模化創(chuàng)新與應(yīng)用的重要一步。

宋繼強(qiáng)表示，通過收購Mobileye這家做自動駕駛領(lǐng)域的ADAS系統(tǒng)的公司，如今，英特爾將其發(fā)展出垂直整合的一套方案，包括定制架構(gòu)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)、不同的計算架構(gòu)、新的傳感器等，把AI能力通過軟件、硬件、傳感器整合起來形成很好的方案，有望開創(chuàng)出非常獨(dú)特的出行即服務(wù)的體系。

“如果想推動AI的規(guī)模化創(chuàng)新加上應(yīng)用，必須要做好三件事：第一是計算上怎么樣能夠很好的用高性能、高能效的架構(gòu)去支持多種數(shù)據(jù)，同時要很好地解決龐大數(shù)據(jù)之間的傳輸、存儲等硬件問題；第二是真正地去擁抱異構(gòu)集成，通過多種武器，用組合拳去解決產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)力；第三是需要用應(yīng)用場景去推動多種AI技術(shù)的垂直整合，以及軟硬件結(jié)合等方案，從而創(chuàng)造更大價值的領(lǐng)域來推動AI技術(shù)創(chuàng)新。”宋繼強(qiáng)演講中表示。

宋繼強(qiáng)院長強(qiáng)調(diào)，“英特爾更關(guān)注的是怎么樣更好的讓這個數(shù)據(jù)被處理，達(dá)到原來想要的功能，這是我們講的重點(diǎn)?！?/span>