英特尔中国研究院宋继强：AI 技术已成为推动数字化转型的超级力量｜WAIC 2021

2021 年 7 月 9 日，2021 世界人工智能大会（WAIC 2021）日前在上海开幕。首日举办的“智能芯片定义产业未来论坛”上，英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强发表《异构集成：释放人工智能“超级力量”》的主题演讲。

宋继强表示，随着外界对人工智能（AI）技术从算法上的着迷与崇拜，到重视业务落地应用，尤其在过去两年，疫情期间有很多自主设备，有很多数字化系统需要用 AI 技术来处理。对于当下要推动的数字化转型而言，AI 已经成为了一大超级力量。

在推动数字化转型的今天，数据作为核心因素面临着量变与质变。从量的层面而言，大量的数据已经从原来靠人产生，变成靠终端、自主设备产品产生；从质的层面而言，很多数据不再是结构化，易编程和处理数据形态日趋多元化。

宋继强指出，从数据变化而言，过去处理海量数据只能依靠 AI，多元化数据形态仅能通稿很多新的算法去梳理。进入到如今的后摩尔时代，通过超异构计算，亦就是英特尔的 XPU 战略，用不同的架构去处理不同类型的数据，打破传统思维，以此满足专属特定领域的需求，如 FPGA 来图像处理和 AI 加速器，CPU 去对数据标量处理、GPU 处理矢量运算，AI 专门进行矩阵加速等。

接着，宋继强以架构创新、光互连技术、先进封装技术，神经拟态计算技术、异构集成的开放软件生态系统 oneAPI 这五个英特尔创新技术点，详细介绍了英特尔如何去拥抱异构集成。

在架构创新部分，宋继强指出，英特尔在至强 CPU 处理器的内部加入了可扩展性的异构计算，通过内置专门的深度学习加速器件，同时还有可扩展的一些配置，另外 AVX-512 是专门针对矢量运算进行加速，这些都是专门针对深度学习，可以用的不同架构。它们让通用服务器性能已经提升了 46%，而专门针对 AI 训练和加速，已经提升了 74%，这比市面上其他厂商的 CPU 或者是 GPU 相对应的能力有所提升。

“架构的创新是计算创新的关键驱动力。”宋继强表示。

同时，宋继强认为，对于英特尔的客户来讲，有些想保护算法，有些想保护数据。针对这些定制化反馈，英特尔提供了增强的安全解决方案，可以在不同的层级去保护客户的算法和数据。综合起来，既能够提升 AI 处理和训练的效果、速度，同时又可以增加在使用 AI 过程当中的数据隐私保护。

在集成光电部分，宋继强表示，光是替代铜的非常好的互连介质，可以实现更多的数据交互，跨处理器之间，甚至是跨服务器节点之间的数据交互，从而提升芯片计算能力，所以这方面一定要大力加以创新。

“英特尔把光器件跟电器件紧密的封装在一起，让它们靠近，减少两端转换的损耗；其次是制作出收发器，以更小的模式放到服务器当中。最左边的是英特尔研究院的最新技术，我们把很多光处理的中间过程的几个模块做成非常小的模块，比如硅光产生、光的发射、调制，接收端的检测、放大，这些模块都非常小，可以和 CMOS 光处理器件整合到一个芯片中，也就是说集成的光电可以大幅度缩小整个系统的尺寸和功耗，可以把它放到服务器里，这是非常值得关注的变革性能力。”宋继强在演讲中这样说。

在异构封装部分，宋继强称，英特尔拥有 EMIB 2.5D 和 Foveros 3D 封装技术，这样的封装技术可以让很多新的芯片很好地进行互连，包括英特尔最新架构的类脑芯片也可以和传统的 CPU、GPU 互相组合。

极具未来的神经拟态计算部分，宋继强在演讲中指出，英特尔神经拟态计算芯片是一个存算一体的架构，而且非常容易去扩展，把 768 个芯片连接起来，英特尔做成了一个接近 1 亿神经元的系统。有了这样一个大的组合之后，就可以在 1 亿神经元里进行划分成视觉区、语言区等异步设计，降低功耗，同时再去进行多模态的训练。他强调，从它整个电效率上来讲，神经拟态计算芯片是现在深度学习加速芯片的 1000 倍。

当然，除了硬件部分，英特尔也在布局软件层面的异构集成生态产品 oneAPI。宋继强表示，oneAPI 是一个面向异构集成的开放软件生态系统，提供一个单一、开放和统一的编程模型，简化跨不同架构的开发工作。通过 oneAPI，开发者能够使用跨 XPU 的单一代码库来开发跨架构应用程序，充分利用硬件特性并降低软件开发维护成本。

宋继强表示，目前 oneAPI 还是一个开放的产业联盟，不止针对英特尔的平台，未来有望成为一个产业规范。它目前拥有从芯片、系统、软件层面的技术和方法，如完整的开发包组合。现在产业已经有几十家行业伙伴加入到英特尔 oneAPI 的联盟里面。

此外，“垂直整合”也是英特尔推动 AI 规模化创新与应用的重要一步。

宋继强表示，通过收购 Mobileye 这家做自动驾驶领域的 ADAS 系统的公司，如今，英特尔将其发展出垂直整合的一套方案，包括定制架构的数据系统、不同的计算架构、新的传感器等，把 AI 能力通过软件、硬件、传感器整合起来形成很好的方案，有望开创出非常独特的出行即服务的体系。

“如果想推动 AI 的规模化创新加上应用，必须要做好三件事：第一是计算上怎么样能够很好的用高性能、高能效的架构去支持多种数据，同时要很好地解决庞大数据之间的传输、存储等硬件问题；第二是真正地去拥抱异构集成，通过多种武器，用组合拳去解决产品的领导力；第三是需要用应用场景去推动多种 AI 技术的垂直整合，以及软硬件结合等方案，从而创造更大价值的领域来推动 AI 技术创新。”宋继强演讲中表示。

宋继强院长强调，“英特尔更关注的是怎么样更好的让这个数据被处理，达到原来想要的功能，这是我们讲的重点。”