英特尔宋继强：六大技术支柱是异构计算的核心基础

图注：英特尔中国研究院院长宋继强

随着物理极限的逼近，进一步发展摩尔定律需要新的思维，而异构计算正成为进一步提升算力的未来方向和产业共识。作为半导体的“领头羊”，英特尔在异构计算领域可谓是积累颇丰。

2021年4月24日，英特尔中国研究院院长宋继强受邀参加了由中国工程院信息与电子工程学部创办的信息与电子工程前沿论坛，发表了主题为《全景透视英特尔异构计算技术》的报告，内容覆盖了英特尔在产品级先进的异构集成技术以及研究院正在探索的前沿技术。宋继强表示，异构集成是推动摩尔定律继续发展的重要方式，而英特尔的六大技术支柱是异构集成的核心基础。

计算创新引擎：六大技术支柱

早在2015年，英特尔洞察到了数据发生的颠覆性变化，并在2017年正式开始以数据为中心的转型。通过自身的技术累积以及系列收购，英特尔已经从一家CPU的公司转型为包含多种计算架构XPU的公司，并在此基础上推出了适配的软件，并构建相应的生态，引领异构计算的发展，而这一切都需要六大技术支柱作为支撑。

根据宋继强介绍，英特尔六大技术支柱中，制程和封装、架构是英特尔“Tick-tock”模式最基础也是最根本的能力。在此之上，英特尔也提供先进的内存以及多种范围的互连技术。除硬件之外，英特尔的软件能力也是释放硬件性能至关重要的一环。最后，英特尔还拥有贯穿全程的安全技术，确保整个系统更加安全。

宋继强在此次演讲中特别介绍了英特尔在异构集成领域一种创新性的方法，即将单节点芯片分解为多节点异构集成。这种方法是将带有不同属性的计算晶片（Compute Die），如CPU晶片或GPU晶片，以及一些不同功能的IO做成Chiplet，再将这些Chiplet通过英特尔先进的封装技术按需进行组合，可以快速实现目标芯片，灵活性强，同时减少了测试以及系统验证时间，效率极高。

要实现这样的操作，封装技术是至关重要的一环。目前英特尔封装技术领先业界，EMIB、3D Foveros已经运用在产品中，CO-EMIB、ODI拥有一些开放标准，推动产业实现更多规模化地生产制造。在去年的“架构日”上，英特尔还率先推出了混合结合（Hybrid Bonding）封装技术，这项新技术能够加速实现10微米及以下的凸点间距，提供更高的互连密度、带宽和更低的功率。同时，英特尔在硬件产品领域的积累也是实现这种分解设计的必要基础。宋继强表示，英特尔产品覆盖从物联网到云端、通讯，而整个通讯中从基站到核心网的产品都有，这些性能都可以成为实现Chiplet的重要资源，从而让芯片拥有更强大的能力。

除了在硬件层面的异构，英特尔特别强调软件对于异构计算的重要性。在将不同硬件集成到一起之后，如果不能通过软件进行调优和优化，性能无法达到要求。宋继强举了一个例子，在经过软件优化后，英特尔最新的异构计算硬件所实现的性能是此前没有软件优化性能的200倍。因此，软件是释放异构计算性能的重要一环。

为此，早在2019年年底，英特尔就推出了开源的跨架构编程模型oneAPI,致力于解决异构计算痛点，帮助软件人员可以在不同计算架构上通过统一语言进行编程。英特尔oneAPI是一个开源系统，目前已经有40多家企业、大学机构宣布支持oneAPI，其中包括微软、谷歌等，成为一股重要的生态力量。

作为领先的半导体公司，英特尔始终致力于为全世界计算提供重要基石。通过计算创新引擎，即六大技术支柱，英特尔前瞻性地布局异构计算，引领异构计算发展，已经成为唯一一个覆盖CPU、GPU、FPGA和ASIC四种主流芯片的公司，领先业界践行了XPU愿景。在全球化数字变革加速之际，英特尔的异构计算将造福各行各业，实现计算加速。