Intel汗青上最成功的转型：这六大手艺支柱功弗成没！

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跟着移动互联网时代的开启之后，PC市场就起头显现了持续多年的一连下滑，再加上错失移动市场的时机，英特尔遭遇了不小的挫折。而跟着万物互联，大数据时代的到来，数据起头变得越来越主要。“数据是将来的石油！”这曾是英特尔前任CEO科再奇常说的一句话。

为了抓住“数据盈余”，早在三年前，英特尔就提出了要从处理器制造商身份转型为数据公司。

“很快我们的‘以数据为中心买卖’占比将会跨越‘以PC为中心的买卖’，这将是英特尔汗青上最成功的转型。”在3月28日，以“万有IN力，数立将来”为主题的“2019英特尔中国媒体纷享会”上，英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭非常一定的说到。

挖掘“数据盈余”的要害

我们都知道，第三次工业革命是由较量机及信息手艺驱动的，那么第四次工业革命的焦点驱动力将会是什么？有人认为是人工智能手艺。然则，人工智能手艺在半个多世纪之前就已经起头显现，而近些年人工智能能力的释放，归根结底照样得益于数据的爆炸式增进。所以，从某种水平上，我们能够说，数据才是驱动新工业革命的源动力。

凭据IDC的数据显露，2011年到2018年全球数据的爆发量增进了18倍。到2025年，全球智能互联设备将跨越1500亿台，将发生175ZB的数据量。个中，中国将会有800亿台智能互联设备，发生的数据量将达到48.6ZB。

英特尔公司市场..集体副总裁兼中国区总司理王锐透露，跟着数据的爆发，以及数据盈余被更深度的挖掘，以数据为要害生产资料的数字经济将蓬勃成长。行业申报显露2017年全球数字经济的总量已经达到近13万亿美元，已经占到全球GDP的16%。这一比例将在将来三年内持续增进到跨越50%。

但数据经济开启的将来也才方才起头，绝大部门数据还未转化成贸易价格。因为，今朝数据发生的速度和规模，远远跨越了我们的处理和较量能力。再加上将来加倍多样化的数据形态和较量场景，若何将海量的数据充裕行使起来，挖掘“数据盈余”，使其成为鞭策财富成长的驱动力，则成为了一浩劫题。

杨旭透露：“要解决这个问题，好多要害性的手艺都必需要立异，好比人工智能、5G、云较量、物联网、收集传输、存储和内存等浩瀚手艺都需要冲破。如许才能在‘智能+’时代，深挖数据盈余可以为财富缔造增值空间，进而加快数字经济落地。”

从“以晶体管为中心”到“以数据为中心”

众所周知，摩尔定律是英特尔创始人之一的戈登·摩尔（Gordon Moore）于半个世纪前提出来的。其首要内容为，“当价钱不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18-24个月便会增加一倍。”在摩尔定律降生之后几十年，半导体系程手艺的成长也根基遵循着这必然律向前推进。

作为摩尔定律的首要鞭策者，一向以来，英特尔也是持续引领着半导体系程手艺的成长。然则，跟着如今晶体管越来越小，到将来的5nm/3nm，已经越来越切近物理极限，摩尔定律的维系也越来越难题。再加上此前英特尔的10nm工艺遇阻和多次跳票，也使得外界“摩尔定律已死”的声音络续。

然则在英特尔看来，摩尔定律实际上是两个层面的：

一个是把晶体管做小，每隔18-24个月，单元单子面积芯片上的晶体管密度增加一倍。固然如今难度越来越大，然则英特尔透露，从10nm到7nm再到5nm，今朝仍然有多种分歧的手艺，能够进一步把晶体管做的越来越小。

另一个层面则是同样价钱下，每隔18-24个月能够买到的较量量翻倍。在制程工艺不提拔的情形下，能够经由异构的体式，把分歧的较量模块放在一路，以2D或3D体式集成，进一步提高处理密度。还能够经由新型的处理架构，好比针对AI算法的定制化的ASIC处理器架构，能够大幅度的提高AI处理机能。这些手艺组合起来使用，仍然能够让摩尔定律的经济效益持续存在，同样的代价仍然能够买到指数级上升的数据处理或许数据存储能力。

而这里采用什么样的异构体式，采用什么样的新型架构，采用什么样的封装手艺，不再是纯真的以晶体管的密度为导向，而是以数据为导向。需要针对分歧的数据类型，分歧的场景较量类型，需要选择最优的组合体式，来实现摩尔定律的经济效益。

”将来海量的数据傍边，既稀有据中心的数据，也有边缘端的数据，所有的终端都在发生数据，AI在剖析和处理这些数据时，还会发生新的数据。而在数据形态上，或者既有传统的数据，也有AI的数据，也有来自量子较量的数据，还有来自神经拟态等等各类分歧形态的数据。”杨旭透露：“分歧的数据类型和形态，所需要的较量能力是纷歧样的。并且从数据处理到传输、到存储等要害手艺都需要更大的立异和革命。而英特尔从以晶体管为中心改变到以数据为中心，就算要让数据的价格施展出来。“

从以晶体管为中心到以数据为中心的改变，使得英特尔可以更好的持续推进摩尔定律的经济效益的施展，能够让我们持续拥有更好，更廉价的芯片。然则，以数据为中心的将来，还需要更完整的更系统性的思虑，因为单一身分已经不足以知足多元化的将来较量需求。

正如我们前面所提到的，挖掘“数据盈余”，好多要害性的手艺都必需要立异，好比人工智能、5G、云较量、物联网、收集传输、存储和内存等浩瀚要害手艺都需要冲破。

杨旭透露：“在这些要害手艺上，英特尔拥有周全的优势。英特尔是独一一个能够供应端到端的芯片较量、保持、存储等方方面面手艺的半导体手艺厂商，并且能够在每个点上优化，从数据采集、数据传输、数据处理、数据存储、软件等方面周全优化。同时，英特尔这么多年和财富合作的经验，不只我们本身要持续立异，我们大量投入研发、制造、品牌..、竖立财富链生态，和合作伙伴一路深条理合作立异，才能把财富做好。”

是以，英特尔进一步提出了以制程和封装、架构、内存和存储、互连、平安、软件这六大手艺支柱来应对将来数据量的爆炸式增进、数据的多样化以及处理体式的多样性。并且这六大手艺支柱是互相相关、慎密耦合的。

六大手艺支柱：鞭策英特尔持续立异

”我们认为这六大手艺支柱会给我们带来指数级的立异，将是英特尔将来10年，甚至将来50年的首要驱动力。“英特尔中国研究院院长宋继强非常一定的说到。

宋继强注释称：“制程和封装是做芯片最根基的手艺，架构是芯片里面晶体管怎么组织、怎么处理数据，再经由把它和内存和存储连系在一路，就能够既处理数据又存储数据，这三个连系在一路就组成了最小型化的系统。这是针对单一设备的。若是想要多个设备一路工作就要互连，互连既能够是有线的，也能够是无线的。设备互连今后，中央的信息传输还需要放在平安的框架下。这些都预备好了今后，还需要统一的软件接口，便于软件斥地人员可以轻松的进行斥地。所以这六大支柱手艺是一层层叠加的完整的立异方案。”

1、制程和封装

一向以来，英特尔在制程手艺上都引领全球，这是构建领先产物的要害根蒂，也是英特尔此前一向垄断PC和数据中心市场的要害。而跟着英特尔从以晶体管为中心向以数据为中心改变，英特尔也起头经由3D封装手艺来推进摩尔定律的经济效益。

在客岁岁尾的英特尔架构日运动上，英特尔就推出了业界首创的3D逻辑芯片封装手艺——Foveros 3D，它可实如今逻辑芯片上堆叠逻辑芯片。以前只能把逻辑芯片和存储芯片连在一路，因为中央的带宽和数据要求要低一些。而Foveros 3D则把逻辑芯片和逻辑芯片连在一路，同时包管保持的带宽充沛大、速度够快、功耗够低，并且3D的堆叠封装形式，还能够连结较小的面积。此外，Foveros 3D还能够与英特尔2017年推出的EMIB(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge，嵌入式多焦点互联桥接)封装手艺相连系，能够将分歧类型、分歧制程的小芯片IP天真组合在一路。在三维空间提高晶体管密度和多功能集成，为较量力带来指数级提拔。

“这是很高的手艺挑战，今朝这是英特尔独有的进步手艺。”宋继强说到。

在本年的CES展会上，英特尔还推出了首款基于Foveros 3D封装手艺的夹杂CPU架构SoC..“Lakefield”。其将1个10nm Sunny Cove焦点和4个Atom系列的10nm Tremont焦点经由Foveros 3D芯片堆叠手艺封装到了一路。同层上还把GPU和其他加快器放在里面，其他层叠加了DRAM、叠加了I/O。这使得先前采用星散设计的分歧IP整合到一路，同时连结较小的SoC尺寸，功耗也能够掌握的非常低。

并且，Foveros 3D连系EMIB手艺还可制程分歧制程的芯片3D封装到一路。好比较量逻辑芯片平日对要高机能、低功耗有较高要求，所以能够用进步的10nm工艺，然则其他的，好比I/O或许modem部门则或者没有需要用10nm，能够用本来的已经有成熟的14nm制程，无需拿到在10nm上从新验证。能够实现更多的多样性和快速知足客户定制性的需求。

2、架构立异

在单核时代，提拔处理器的机能首要是依靠提拔单个焦点的晶体管密度，提拔处理器的主频，然则主频上到必然的高度之后，就碰着了“功率墙”，因为再往上提拔主频，机能提拔已经非常有限，然则功耗却快速升高，芯片也会不不乱。

所幸的是，工程师发现经由多核的架构，能够持续鞭策处理器机能的提拔。于是，从2000年之后，芯片进入了多核时代。然则，跟着芯片焦点上到必然水平之后，又碰到了新的问题，这么多的核，要存储数据都要经由统一条总线接见DRAM，这里就碰到了“内存墙”，内存带宽的巨细限制了经由进一步提拔核数所带来的机能提拔。

宋继强透露，现阶段要持续提拔处理器的机能，就要凭据数据种类、数据存储体式和处理体式来优化架构。采用最优化的架构处理数据、接见内存，甚至是把一些内存放入较量，或许在芯片较量架构里放入内存，这也就起头了架构立异时代。

就今朝来看，针对分歧的较量类型，首要有CPU、GPU、ASIC、FPGA四类分歧的较量架构。在日益复杂和多样化的需求之下，各类较量架构也在络续立异，并且也显现了更多的分歧类型的组合。

而对于英特尔来说，这四类较量架构均有完整的产物布置，并且也一向在持续立异傍边。好比，在CUP方面，英特尔最新的发布的酷睿CPU把超标量的最新优势都放进去了，大幅提拔了单线程的处理能力。此外，在CPU里面有DL  Boost，专门到场了对AI较量的支撑，能够在CPU里把深度进修的推理速度提高10倍以上；在GPU矢量处理器方面，英特尔除了第11代嵌入式的GPU之外，还有即将推出的基于全新GPU架构的独显Xe系列；英特尔还有专用的ASIC加快器，像Movidius、Mobileye的加快器，以及Altera的FPGA。

此外，在全新的较量架构方面，英特尔还拥有神经拟态较量芯片Loihi（模拟了人脑神经元构造）、49量子位的量子芯片、最小的自旋量子位芯片。而且为了可以规模化的生产和测试，英特尔还专门和财富界、学术界合作，设计了低温晶圆探测仪，能够在低温下测试如许的芯片的较量和存储是否都是靠得住的。

“架构立异在将来十年会是一个主流，并且这里面会有多种分歧的架构互相组合、比拼。我们还需要把这些分歧架构经由封装整合在一路，能够更好地把一个系统里分歧种类的数据同时处理的非常有效和低功耗，以知足以数据为中心的立异时代。”宋继强认为：“将来十年立异会由架构驱动。架构将快速演进，将带来指数级的扩展效应。”

3、内存和存储

前面有提到，在多核时代，处理器机能的提拔受到了“内存墙”的制约。而为认识决这个问题，英特尔也做了非常多的起劲。

从存取速度上来看，CPU里面的缓存SRAM最快的，然后才是DRAM内存，DRAM可直接被CPU接见，NAND FLASH存储则不直接被接见。这三级之间的速度差是非常大的，达到了百倍甚至是千倍的差距。若是将来较量需要非常大量的数据存储和接见，如许的速度差将严重影响机能。

是以，英特尔往里面到场了几级分歧的存储手艺。好比在缓存和DRAM之间到场10倍DRAM带宽的封装内存，而在DRAM和存储之间，能够到场数据中心级的持久内存、还有固态盘和QLC固态盘。将使得每一级之间的速度差只有10倍摆布，这种非常腻滑的存储构造，将极大提高将来整体的系统机能。

宋继强称：“英特尔正在重塑内存和存储层级构造，填补层级空白，将为内存机能带来指数级的提拔。”

4、互联手艺

此外岂论是对于芯片内部晶体管之间，照样芯片与芯片之间，亦或是设备与设备之间，互联手艺也是至关主要的。而英特尔在这块的也是拥有非常多的产物和手艺储蓄。

好比在芯片级，英特尔不光拥有可重构、可扩展的架构，还拥有领先的封装架构，好比前面提到的Foveros 3D封装手艺，不光能够将内存芯片与逻辑芯片堆叠，还能将逻辑芯片与逻辑芯片堆叠在一路，实现直接的互联。并且前面提到的英特尔的EMIB手艺，还可以将分歧制程芯片集成并封装到一路，并实现高速互联。

客岁9月，英特尔还收购了总部位于美国加州圣何塞的NetSpeed Systems，该公司是一家系统芯片设计对象和互连架构常识产权（IP）供应商。

此外值得一提的是，本年3月，英特尔结合微软、阿里巴巴、思科、戴尔、Facebook、谷歌、惠普企业以及华为竖立了Compute Express Link（简称CXL）的新较量互联尺度，以便在数据中心CPU和加快器芯片之间实现超高速互连。

而在设备与设备之间的互联方面，英特尔不光有Thunderbolt手艺（3月初，已向USB推广组织——USB-IF开放了Thunderbolt 3和谈规范），还有蜂窝无线互联手艺，不光其4G的基带芯片已被苹果iPhone所普遍采用，并且在5G方面，英特尔今朝也已推出了多款5G芯片（XMM 8060/8160）。

“英特尔非常乐于把互连方面的手艺尺度和财富界共享。好比开放Thunderbolt，与财富伙伴竖立CXL尺度，我们也为5G尺度做了好多的进献。我们深度的介入到互联财富的尺度中，致力于和财富界一路合作立异。”宋继强增补说到。

5、平安

跟着万物互联时代的到来，越来越多的信息将会被传输到网上，或许存储在可联网的内陆设备傍边，数据平安也已经变得越来越主要。而数据的平安不光需要硬件级其余平安，还需要多个系统层级的软件客栈的珍爱。

英特尔在平安方面的手艺非常完整，不光有硬件层面的手艺，好比SGX，就是在CPU里面有一个专门区域能够存放要害代码和数据，就连把持系统都没有法子接见的。此外英特尔还有虚拟化手艺，从设备级到把持系统级，甚至到收集级都有虚拟化手艺，能够很好的隔离分歧用户。

当然，平安都是相对的，没有绝对的平安。并且好多设备都是由浩瀚的业界合作伙伴来配合完成的，所以会涉及到非常多的分歧类型的软硬件，而每家厂商的平安要乞降尺度以及平安办法也是纷歧样的，是以面临越来越复杂多样的平安挑战，还需要财富界一路来配合协作立异。

6、软件

前面提到，英特尔有非常多类型的较量架构，好比CPU/GPU/ASIC/FPGA等等，而面临以数据为中心的时代的到来，各类较量架构将会显现越来越多的组合。而硬件的机能要很好的施展出来，还需要软件的合营。然则对于分歧的较量架构，斥地的对象和方式以及对于斥地人员能力的要求都是纷歧样的。那么，怎么让软件斥地人员对照轻易用到分歧种类的较量架构，并实现最佳的机能呢？

对此，英特尔在客岁推出了全新的斥地对象套件OpenVINO，这是英特尔基于自身现有的硬件..斥地的一种能够加速高机能较量机视觉和深度进修视觉应用斥地速度对象套件，可支撑各类英特尔..的硬件加快器长进行深度进修，而且许可直接异构执行。软件斥地者只需要进修一套斥地接口，一套代码，就能够很轻易的使用分歧较量..的加快功能和分歧较量架构的优势。

宋继强透露：”oneAPI是用来释放更多异构软件之间的机能非常主要的体式，本年下半年我们也会有一些产物出来。“

英特尔汗青上最成功的转型

作为PC时代的开创者，自1992年以来，英特尔一向就是全球排名第一的半导体公司，但随移动互联网的成长，PC销量起头显现了多年的持续的下滑，再加上错失移动市场的时机，英特尔也面临着伟大的挑战。凭借着智妙手机买卖和存储买卖的崛起，往日的“小弟”三星甚至超越了英特尔成为了全球第一泰半导体厂商。

不外，跟着万物互联时代的到来，为了抓住“数据盈余”，英特尔在几年前便起头了慢慢由“以PC为中心”向“以数据为中心”的买卖的转型。而这实际就是前面提到由“以晶体管为中心”到“以数据为中心”的改变。经由这两三年的起劲，英特尔已经取得了初步的成绩。

凭据英特尔发布的数据显露，自2016年以来，英特尔营收已经一连三年屡立异高，在曩昔的2018年里，英特尔营收达到了708亿美元的汗青新高，个中“以数据为中心”的买卖营收占比近半，达到了48%。估计在2019年，将有望跨越“以PC为中心”的买卖。

“按照这个速度成长，很快我们的以数据为中心买卖占比将会跨越以PC为中心的买卖。”杨旭强调：“这将是英特尔汗青上最成功的转型。”

他还透露，将来英特尔面临的市场是3000亿美元的规模，除了PC和办事器等买卖之外，英特尔在物联网、主动驾驶、辅助驾驶、工业物联网等好多新范畴的份额还很小，或者只有20%-30%，所以成长空间非常伟大，还有2300亿美元的空间能够成长。

而英特尔之所以可以成功转型的要害则在于其“六大手艺支柱”。宋继强也透露：“这六大手艺支柱撑持着英特尔的产物持续立异，撑持着我们将来以数据为中心的买卖的持续演进。”

若是说，这“六大手艺支柱”是撑持英特尔持续立异的要害撑持点，那么，英特尔在研发上的持续的大量投入则是英特尔持续立异的“源动力”。

凭据英特尔发布的数据显露，近十多年来，英特尔的研发投入一向是处于持续的增进傍边，2018年英特尔营收创下708亿美元新高的同时，英特尔在研发上的投入也达到了汗青新高，达到了135亿美元。此外，在半导体生产制造方面，英特尔还投入了152亿美元。

杨旭强调：“英特尔的研发投入占发卖收入的20%，占全球半导体行业研发总投入的三分之一，在全球半导体企业研发投入傍边排名第一。只有放眼久远，勇于投入，才能能拥有将来。我们必需要有前瞻意识，原创意识，要敢于引领，要敢于冒险，络续试错，敏捷调整，而不是盲目的跟进。这就是英特尔的企业的魂魄。”

作者：芯智讯-浪客剑