英特爾超異構計算模型能為摩爾定律續命多久？

作者：劉岩軒

數據就是"石油"，但是沒有煉油設備就是石油也就沒那麼值錢。

有了熱裂解工藝之後，汽車工業才迎來了飛速發展。

數據石油需要的是強大的算力來進行"提純"，在這個時間節點上，物聯網等大潮催生了指數級增長的數據，但是算力提升眾所周知面臨了摩爾定律失效的尷尬。

這時候英特爾提出了超異構計算的模型，能夠滿足現在所需的算力需求？能為摩爾定律續命多久？

英特爾昨日在北京召開了年度媒體紛享會，英特爾公司全球副總裁兼中國區總裁楊旭，英特爾中國研究院院長宋繼強以及英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區總經理王銳，分別就英特爾的新格局、英特爾全新技術和英特爾推動行業革新案例進行了分享。

"這是英特爾歷史上最成功的轉型"

英特爾正在從以晶圓管為中心到以數據為中心的轉型，楊旭表示，這是英特爾最成功的轉型。

目前英特爾連續三年的營收創造了新高，以數據中心業務占比近半。

去年的數據中心的銷售額是708億美元，但全球整個數據中心的市場規模大概在3000億美元，所以楊旭先生表示，英特爾仍然將持續發力，進行數據中心市場的擴張。

超異構滿足多元化未來計算需求

宋繼強院長表示，藉助於全新封裝技術和新型處理架構，摩爾定律的經濟效益將繼續存在。

"英特爾提出了六個不同的技術支柱來應對未來數據的多樣化、數據量的爆髮式增長，還有處理方式的多樣性。

這六大技術支柱就是製程和封裝、架構、內存和存儲、互連、安全、軟體，它們是互相相關、緊密耦合。

"

宋院長展示了一種叫做Foveros的製程工藝，這種3D封裝技術將邏輯晶片和邏輯晶片連在了一起，實現一種晶片的堆疊。

在今年的CES上，英特爾也介紹了使用3D Foveros的Lakefield晶片，這是一種大小核的晶片，同時疊加了DRAM、IO等很多不同的小晶片。

據悉此晶片上既有14nm的工藝，也有10nm的工藝，因為很多IO modem的晶片已經在14nm上有非常成熟的工藝，而在10nm上還沒有任何驗證，從時間和成本上考量，目前將10nm的高性能計算核心和14nm的其它晶片，通過Foveros技術封裝在一起，是英特爾最聰明的做法。

據宋院長介紹，摩爾定律有過兩次撞牆，第一次是功耗牆：電晶體微縮已經放緩，而主頻提升又帶來功耗的問題，這時候多核協作的思路撞破了這一堵牆。

第二次撞牆是內存牆：多核通過一條總線訪問DRAM，內存訪問速度和內存大小都成為了算力的制約因素。

這時候大家開始在計算架構內放入內存，開始了架構創新的時代。

而在計算架構內的內存系統，通常分為三級：CPU內的緩存、CPU直接訪問的內存和不直接訪問的存儲。

這三級之間的速度差很大。

這是未來計算面臨的一個內存系統級的問題。

英特爾將內存封裝在緩存和DRAM之間，然後在DRAM和存儲之間又插入了三層：數據中心級的持久內存、固態盤、和QLC固態盤。

如此一來每一層之間的速度差只有10倍左右，實現了較為平滑的存儲結構，這對提高未來系統性能非常重要。

英特爾提出了一個非常宏偉的目標——超異構計算模型。

在這個模型裡面，不同的架構（標量、矢量、矩陣和空間）在不同的工藝節點（14nm、10nm...），在其之間插入顛覆性的內存技術，通過3D封裝技術合成一個晶片。

在晶片之上，在進行光速互聯和大規模部署，提供統一的軟體開發接口和安全功能。

在Lakefield裡面，縱向層疊，異構大小核、Flex內存都用上了…人類是否已經被逼到黔驢技窮，以後的新的技術突破點在哪裡？在新技術突破點來臨之前，我們確實都要準備好進入超異構計算時代了。