五大维度解析英特尔的持续创新之路!

  四、5G时代的引领者

  目前,已公布5G基带芯片的厂商包括高通、英特尔、华为、三星、联发科、展锐等,从技术和商用进程角度来看,英特尔与高通、华为、展锐等都属于第一阵营。

  谈到与人工智能相关的AI芯片领域,很多人第一时间会想到Nvidia以及寒武纪等知名AI芯片初创公司,而对于英特尔,可能更多人的印象依然停留在“PC/服务器芯片领域的霸主”,但实际上,在备受关注的AI芯片领域,英特尔也依然是拥有着绝对的实力。而且,相对于更侧重于机器学习领域的Nvidia来说,英特尔还拥有从云到端的全栈式AI解决方案。

  上面这张图展示了Foveros 3D封装技术如何与英特尔嵌入式多芯片互连桥接(EMIB)2D封装技术相结合,将不同类型的小芯片IP灵活组合在一起。

  二、异构与3D封装技术

五大维度解析英特尔的持续创新之路!

  而在去年年底的英特尔架构日活动上,英特尔推出了业界首创的3D逻辑芯片封装技术——Foveros,可实现在逻辑芯片上堆叠逻辑芯片。

  自旋电子

  神经拟态计算芯片Loihi

  显然,该技术一旦商业成功,将可为近年来处理性能增长平平的芯片产业带来巨大的动力,推动摩尔定律继续前行。

  早在2017年9月底的时候,英特尔就公布了其首款神经拟态计算(类脑)芯片Loihi,这是全球首款具有自我学习能力的芯片。

五大维度解析英特尔的持续创新之路!

  而在近日的MWC2019展会上,英特尔又联合中国通信模块厂商——广和通,面向全球市场推出了首款5G通信模组:Fibocom FG100。这款模组内置Intel XMM 8160 5G基带芯片,采用M.2封装,实现“One World One SKU”的全球统一版本,可为全球物联网市场提供5G移动通信解决方案。

  5G时代的大幕即将拉开!虽然2020年左右5G才开始规模商用,不过,今年多家手机厂商都将会抢先推出5G智能手机,以争夺市场先机。而在这背后,则离不开5G基带芯片厂商的支持。

  但是,英特尔此前从22nm升级到14nm之时,其周期就已经超过了2年,而现在,英特尔的14nm自2014年年中量产到现在已经持续战斗了4年多的时间。虽然在这过程中英特尔持续优化,推出了14nm+及14nm++等改良版,但是原本最迟在2017年应该量产的10nm却到现在还没量产。如此看来,摩尔定律似乎确实已失效。

  从英特尔的AI芯片布局来看,Xeon系列、FPGA、Nervana以及针对服务器的10nm ICE Lake,将主要用于云端AI或云端中间层设备,而对应终端AI,英特尔除了现有的CPU产品之外,还有Myriad系列VPU和Mobileye EQ系列。

  总结来说,英特尔从芯片硬件、库和语言、框架、工具到应用方案,包括存储和互联技术等,通过一系列的底层软件库以及机器学习算法的创新,构建了一套完整的端到端的人工智能解决方案。

  前面提到,摩尔定律虽然并未“死去”,但是要想继续维持也确实遇到了不小的阻力。而摩尔定律不仅是一个有关价格和集成度(晶体管数量)的规律,其实际还包括了性能(晶体管数量与性能程线性正相关)。因为实际反映到用户体验上的就是价格和性能。如果价格不变,每两年晶体管数量翻番变得困难,那么通过异构SoC以及先进的3D封装技术来实现价格不变,每两年性能翻番也是一个可行的方向。

五大维度解析英特尔的持续创新之路!

  一、摩尔定律未死,英特尔制程工艺并未落后

五大维度解析英特尔的持续创新之路!

  下面芯智讯就从芯片制程工艺、异构及3D封装技术、人工智能、5G、前沿技术研究等多个维度来解析英特尔目前的现状:

  摩尔定律是由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。其主要内容为,“当价格不变时,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。”在摩尔定律诞生之后几十年,半导体制程技术的发展也基本遵循着这一定律向前推进。

  继2017年11月,英特尔宣布了其首款5G基带芯片——XMM 8060之后,2018年11月13日,英特尔相比之前预计的时间提前了半年,推出了其第二款5G基带芯片XMM8160。

  但是,需要注意的是,根据英特尔的公布的数据显示,从英特尔的32nm开始到后面的22nm,每两年的时间,晶体管密度(单位面积下晶体管的平均数量)的提升都超过了两倍(32nm的晶体管密度是45nm的2.27倍)。而且从22nm升级到14nm,以及从14nm升级到10nm,对应的晶体管密度则分别提升了2.5倍和2.7倍。

  从上面的图来看,从2008年45nm推出到2018年(原定的时间)10nm量产,时间周期为10年,同样单位面积下的晶体管数量提升了约32.6倍,也就是说,如果以整个周期内平均来算,每两年晶体管的数量增长是超过2倍的(32的5次方根等于2)。这也意味着即使英特尔的10nm推迟到了2019年量产,也并未完全打破摩尔定律。

  英特尔的10nm工艺虽然确实延迟了,但是其7nm工艺的开发却非常的顺利(在10nm上积累的很多新的技术和经验,比如四图案成形技术等,可以在后续的7nm上复用)。不久前,英特尔负责人Renduchintal在接受采访时表示:英特尔10nm和7nm制程的研发团队是分开的,英特尔目前很满意7nm制程的研发进度。10nm处理器的递延并没有阻碍其7nm处理器的进展。

  对于英特尔的未来,刚被任命为英特尔CEO的Robert(Bob)Swan在其公开信当中也表示,将推动英特尔持续进击,锐意创新。英特尔将从以PC为中心转型成为以数据为中心的公司,为驱动世界创新奠定技术基石。

                                               量子计算

  三、端到端的AI解决方案

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  除了硬件之外,英特尔在整套人工智能产品组合中还提供了标准统一的软件优化和编程工具以及智能API。

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