5147
“從注重前沿探索的‘最初一公里’，到聚焦商業(yè)落地的‘最后一公里’，學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界在創(chuàng)新鏈條中密不可分?！比涨?，在南京舉行的“2023英特爾（中國(guó)）學(xué)術(shù)大會(huì)”上，英特爾公司高級(jí)副總裁、英特爾中國(guó)區(qū)董事長(zhǎng)王銳如是說(shuō)。
這個(gè)“兩公里”的洞察，濃縮了英特爾在中國(guó)市場(chǎng)堅(jiān)持推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作的心得。源頭創(chuàng)新蓄積動(dòng)能，緊密合作促進(jìn)落地，從來(lái)都是科技創(chuàng)新、成功商業(yè)化的路徑。作為一家長(zhǎng)期根植中國(guó)的跨國(guó)企業(yè)，英特爾于2003年啟動(dòng)中國(guó)學(xué)術(shù)大會(huì)，今年已是第20個(gè)年頭，這一大會(huì)早已成為一年一度研究與展望技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的重要窗口，以及推動(dòng)高等教育戰(zhàn)略與產(chǎn)業(yè)化相結(jié)合的重要平臺(tái)。
“2023英特爾（中國(guó)）學(xué)術(shù)大會(huì)”以“合·聚·創(chuàng) 共IN智能時(shí)代”為主題，南京市人民政府副市長(zhǎng)吳煒、麒麟科創(chuàng)園管委會(huì)主任樊向前、中國(guó)科學(xué)院院士呂建、中國(guó)科學(xué)院院士劉明、中國(guó)工程院院士孫凝暉以及多位高校專家、教授出席了本次大會(huì)。
英特爾研究院副總裁、英特爾中國(guó)研究院院長(zhǎng)宋繼強(qiáng)表示，英特爾在人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)合作方面堅(jiān)持投入最大努力，并且緊隨技術(shù)趨勢(shì)和產(chǎn)業(yè)需求及時(shí)調(diào)整。近年來(lái)，英特爾著重強(qiáng)調(diào)政產(chǎn)學(xué)研用要綜合考量，這既是一個(gè)重要的提法，也是英特爾致力于推進(jìn)實(shí)現(xiàn)的策略，只有緊密聯(lián)動(dòng)合作，才能最終將前沿創(chuàng)新在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)。
萬(wàn)億晶體管目標(biāo)需要多維創(chuàng)新
海量數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)和生成式AI的巨大需求，已經(jīng)將算力問(wèn)題推升到了一個(gè)新臺(tái)階。英特爾表示，2030年要在單一計(jì)算設(shè)備中集成一萬(wàn)億個(gè)晶體管，這個(gè)單一計(jì)算設(shè)備指的不光是單芯片，而是單個(gè)封裝中所有芯片的總和。目前的情況是，單個(gè)封裝中的晶體管數(shù)量約為1000多億個(gè)，也就是說(shuō)，到2030年需要實(shí)現(xiàn)約8倍增長(zhǎng)。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，英特爾有三大關(guān)鍵技術(shù)路徑：
首先，持續(xù)推動(dòng)半導(dǎo)體底層技術(shù)創(chuàng)新。在重回半導(dǎo)體制程領(lǐng)先地位的路徑規(guī)劃中，英特爾表示“有信心在Intel 18A這個(gè)階段重回制程領(lǐng)先地位”，這其中的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：下一代極紫外光刻（EUV）技術(shù)/即高數(shù)值孔徑（High-NA）EUV、全環(huán)繞柵極晶體管RibbonFET以及全新背面電能傳輸網(wǎng)絡(luò)PowerVia等。
值得注意的是，EUV的引入是漸進(jìn)的，Intel 4開(kāi)始逐步引入、Intel 3則完全采用，并且在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，晶體管的結(jié)構(gòu)并未發(fā)生變化，仍然是FinFET結(jié)構(gòu)。但是到了Intel 20A和Intel 18A這兩個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，RibbonFET和PowerVia開(kāi)始引入。
當(dāng)然，除了采用High-NA EUV提高精度、使得晶體管持續(xù)微縮，以及在晶體管架構(gòu)、供電方式等方面的革新之外，英特爾還將對(duì)2.5D先進(jìn)封裝EMIB技術(shù)、3D先進(jìn)封裝Foveros等進(jìn)行持續(xù)推進(jìn)。
第二是提升高能效算力。宋繼強(qiáng)強(qiáng)調(diào)，高能效計(jì)算不能僅僅采用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算思維，例如AI加速卡的方式。過(guò)去使用CPU進(jìn)行計(jì)算，一個(gè)處理器可以執(zhí)行各種任務(wù)，但計(jì)算密度相對(duì)較低，同時(shí)制造也相當(dāng)復(fù)雜，需要人工進(jìn)行程序功能的設(shè)計(jì)。隨著應(yīng)用的發(fā)展，對(duì)于某些問(wèn)題、特別是視覺(jué)問(wèn)題，已經(jīng)很難靠人工編程去解決，因此要借助數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法。未來(lái)，英特爾的目標(biāo)是整合不同程度的人工智能能力，例如神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算作為一種類腦計(jì)算，實(shí)際上就是通過(guò)模仿神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)構(gòu)建硬件，同時(shí)采用脈沖式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線學(xué)習(xí)，也可以把多種不同的模態(tài)整合在一起。在這方面，英特爾已有研發(fā)7年多、并迭代到第二代的Loihi芯片，以及最新成果Kapoho Point開(kāi)發(fā)板（每個(gè)板可以把8個(gè)芯片直接疊起來(lái)互連），實(shí)現(xiàn)了較高的計(jì)算密度和能效比，在交通、金融、通信等領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。此外，英特爾神經(jīng)擬態(tài)研究社區(qū)，已有近200家創(chuàng)業(yè)公司、大企業(yè)和學(xué)校的參與。
第三是提升高能效數(shù)據(jù)傳輸。在這方面，英特爾正在減少光學(xué)設(shè)備數(shù)量和占用面積、擴(kuò)展多代產(chǎn)品功率和性能，集成光電是英特爾致力于在2025年實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。當(dāng)然，針對(duì)未來(lái)計(jì)算，還有英特爾從2015年就開(kāi)始儲(chǔ)備經(jīng)驗(yàn)的高密度量子比特芯片、以及全堆棧量子計(jì)算方法等，推進(jìn)未來(lái)的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?。
生成式AI趨勢(shì)下的“三要素”演進(jìn)
AI作為一場(chǎng)新的科技革命，其核心要素包括算力、算法、數(shù)據(jù)。隨著生成式AI時(shí)代的到來(lái)，這三要素如何更高效地結(jié)合，從而推進(jìn)“讓AI無(wú)所不在”這一目標(biāo)？
英特爾院士、大數(shù)據(jù)技術(shù)全球CTO戴金權(quán)表示，生成式AI對(duì)算力的要求隨著模型的擴(kuò)張也在變大，需要更多高質(zhì)量的數(shù)據(jù)、更好地訓(xùn)練模型、微調(diào)模型，同時(shí)，推理階段也要用上這些高質(zhì)量數(shù)據(jù)。因此從計(jì)算角度來(lái)說(shuō)，需要有更好、更高效的算力支持，不管是數(shù)據(jù)中心端，還是在設(shè)備端、客戶端。
再?gòu)乃惴ń嵌葋?lái)看，模型變大體現(xiàn)在兩方面：一是參數(shù)量變大了，二是模型對(duì)上下文的理解范圍也變大了。
那么，“三要素”如何結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)更高的效率、更高的準(zhǔn)確度以及更好的應(yīng)用場(chǎng)景支撐？他認(rèn)為還是要在實(shí)踐中探索，通過(guò)原理上的突破獲得一些指導(dǎo)，未來(lái)會(huì)是一個(gè)螺旋上升的發(fā)展。
戴金權(quán)認(rèn)為，以ChatGPT為代表的生成式AI應(yīng)用，確實(shí)讓業(yè)界看到了AI的一些變化。首先，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)會(huì)變，也就是從CNN（卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）到RNN（循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）到Transformer等；其次，應(yīng)用場(chǎng)景在不斷演變，從AlphaGo到自然語(yǔ)言處理，再到ChatGPT，以及各種推薦系統(tǒng)等。
他強(qiáng)調(diào)，這些變化在技術(shù)發(fā)展過(guò)程中是很正常的現(xiàn)象，因?yàn)椴煌膽?yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)會(huì)迅速發(fā)展。然而，技術(shù)邏輯是連貫的，關(guān)鍵在于如何能夠高效地支持這些不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，無(wú)論是在訓(xùn)練、微調(diào)、還是推理等方面，這就需要從技術(shù)原理和基礎(chǔ)架構(gòu)出發(fā)，探索如何更高效地支持不同的AI應(yīng)用。
英特爾在算力方面做了很多工作，在數(shù)據(jù)中心端，最新發(fā)布的Gaudi 2在前不久的MLPerf Benchmark競(jìng)賽中，是全球唯二提交了GPT-3預(yù)訓(xùn)練場(chǎng)景的硬件?！皬挠布芰ι希覀円呀?jīng)能夠做到支撐最新的大模型”。 戴金權(quán)表示。
此外，英特爾的“王牌產(chǎn)品”第四代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器，今年一個(gè)很突出的變化就是內(nèi)置了硬件加速器，這對(duì)英特爾的通用CPU來(lái)說(shuō)可謂是革命性的創(chuàng)新。對(duì)此，宋繼強(qiáng)表示，為了加強(qiáng)對(duì)AI工作負(fù)載的支持，英特爾在通用CPU中加入了指令集和專門的加速器，比如高級(jí)矩陣擴(kuò)展AMX，專門針對(duì)矩陣級(jí)的運(yùn)算做高效加速。這一創(chuàng)新其實(shí)更多是源于客戶需求，這樣他們就不需要再單獨(dú)購(gòu)置其他AI加速器或GPU，直接就可以在CPU上運(yùn)行AI負(fù)載了。既給客戶節(jié)約了部署成本，減少傳輸和存儲(chǔ)成本，同時(shí)也便于客戶在其場(chǎng)景中更方便地使用AI能力，從而推進(jìn)AI普及。
不光是在服務(wù)器CPU，我們的PC處理器也會(huì)加入AI能力，英特爾致力于把AI能力集成到各個(gè)級(jí)別的CPU中?！彼卫^強(qiáng)強(qiáng)調(diào)。
目前，英特爾在筆記本、輕薄本上也實(shí)現(xiàn)了生成式AI的能力，并且不需要任何外置硬件，只是通過(guò)CPU集成顯卡。
戴金權(quán)表示，只有對(duì)大模型提供非常高效的支持，才能真正做到讓生成式AI植入各種各樣的應(yīng)用中，讓大家在日常生活中把生成式AI用起來(lái)。
堅(jiān)持開(kāi)源開(kāi)放，為智能加速
作為一家半導(dǎo)體公司，英特爾其實(shí)也是一家軟件公司，全球有超過(guò)兩萬(wàn)名軟件工程師，其中中國(guó)有三四千人，軟件工程師數(shù)量和軟件能力堪稱強(qiáng)大。
據(jù)英特爾公司副總裁、英特爾中國(guó)軟件生態(tài)事業(yè)部總經(jīng)理李映介紹，英特爾的軟件業(yè)務(wù)主要集中在三方面：第一是底層軟件，通過(guò)對(duì)底層軟件的貢獻(xiàn)，真正把算力價(jià)值發(fā)揮出來(lái)，滿足應(yīng)用需求。第二是中間軟件，也就是對(duì)中間框架、操作系統(tǒng)、AI框架等進(jìn)行支持，從而保證中間的框架、編程語(yǔ)言，能夠在高效的硬件環(huán)境下運(yùn)行和實(shí)施，更重要是，通過(guò)對(duì)開(kāi)源社區(qū)的貢獻(xiàn)，可以讓開(kāi)源軟件框架得到更大擴(kuò)展，從而支持整個(gè)軟件生態(tài)的發(fā)展。
他強(qiáng)調(diào)，英特爾中國(guó)2.0戰(zhàn)略實(shí)施后，很重要的一點(diǎn)就是深入立足本土進(jìn)行創(chuàng)新。在過(guò)去的一年，一方面，英特爾把國(guó)際上開(kāi)源社區(qū)的合作經(jīng)驗(yàn)帶到中國(guó)，跟中國(guó)的開(kāi)源社區(qū)，包括開(kāi)放原子、龍蜥等緊密合作；另一方面，英特爾積極參與中國(guó)本土創(chuàng)新，結(jié)合中國(guó)本土和英特爾自身的技術(shù)能力共同推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。
英特爾院士、首席編譯器性能架構(gòu)師田新民著重介紹了英特爾發(fā)展oneAPI的意義。他表示，oneAPI作為開(kāi)源軟件，從架構(gòu)基礎(chǔ)就具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，這不只是針對(duì)英特爾的硬件架構(gòu)，同樣也針對(duì)其他硬件架構(gòu)類型，英特爾希望更多社區(qū)、研究所、大學(xué)、企業(yè)能夠充分利用oneAPI的優(yōu)勢(shì)，為下一代不論是AI技術(shù)還是高性能計(jì)算技術(shù)鋪平道路。
特別是對(duì)于學(xué)界，oneAPI讓大家無(wú)需再花費(fèi)時(shí)間來(lái)做優(yōu)化矩陣計(jì)算性能這類基礎(chǔ)工作，而是可以將精力投入到更具前瞻性的研究中。并且，這種貢獻(xiàn)是互相的，更多用戶使用oneAPI有助于英特爾不斷完善軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)共贏局面。
數(shù)字時(shí)代的高質(zhì)量人才培養(yǎng)
如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量人才培養(yǎng)？宋繼強(qiáng)表示，近年來(lái)，英特爾對(duì)數(shù)字化能力的培養(yǎng)尤為看重，這也是英特爾全球培養(yǎng)計(jì)劃的一部分；此外，AI能力也是當(dāng)前的關(guān)鍵，并且已經(jīng)初見(jiàn)成效，在英特爾AI全球影響力嘉年華中，中國(guó)團(tuán)隊(duì)表現(xiàn)突出，去年獲得了全球總冠軍。英特爾希望在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵領(lǐng)域，和中國(guó)學(xué)術(shù)界進(jìn)一步探討新產(chǎn)業(yè)化落地的機(jī)會(huì)。
華東師范大學(xué)副校長(zhǎng)周傲英表示，“全民數(shù)字素養(yǎng)”是當(dāng)下趨勢(shì)，某種意義上，數(shù)字素養(yǎng)就是知道怎么和機(jī)器打交道，這也意味著要有編程思維。同時(shí)，要真正理解數(shù)據(jù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)是人的認(rèn)知結(jié)果在計(jì)算機(jī)中的表示，它會(huì)帶來(lái)根本的改變，最終通往萬(wàn)物互聯(lián)。
關(guān)于和學(xué)術(shù)界具體的合作方式和渠道，宋繼強(qiáng)談到，第一，人才培訓(xùn)，可以通過(guò)建立實(shí)訓(xùn)基地或聯(lián)合開(kāi)設(shè)課程的方式實(shí)現(xiàn)，這是長(zhǎng)期的合作方式。第二，跟進(jìn)教育部的培養(yǎng)計(jì)劃，比如“中國(guó)高校人工智能人才國(guó)際培養(yǎng)計(jì)劃“等，和不同的學(xué)校展開(kāi)相關(guān)合作。第三，英特爾自發(fā)組織的人才培養(yǎng)計(jì)劃，比如“英特爾中國(guó)學(xué)術(shù)英才計(jì)劃”，通過(guò)組織技術(shù)研討會(huì)、學(xué)術(shù)沙龍、能力提升論壇等方式，搭建更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界交流平臺(tái)。此外還有“英特爾創(chuàng)新飛輪計(jì)劃”，將探索挖掘?qū)W術(shù)界種子項(xiàng)目，促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化落地。第四，英特爾還會(huì)發(fā)起偏研究型的合作，既包括全球范圍的計(jì)劃，也包括在中國(guó)市場(chǎng)的合作，相關(guān)的研究課題包括5G、移動(dòng)邊緣計(jì)算、智能駕駛、車路協(xié)同等，這些項(xiàng)目周期較長(zhǎng)，投資規(guī)模也較大。第五，英特爾會(huì)根據(jù)不同部門的研究型需求，展開(kāi)定向合作。
宋繼強(qiáng)強(qiáng)調(diào)，無(wú)論是數(shù)字人才的培養(yǎng)和發(fā)展，還是產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界的融合創(chuàng)新，均非一日之功。英特爾將繼續(xù)致力于搭建更廣泛的平臺(tái)、促進(jìn)更多交流合作，從前沿探索到商業(yè)落地，形成更強(qiáng)合力，推動(dòng)更多滿足本土需求的創(chuàng)新。
下載ECAD模型
