在今天早些時(shí)候召開(kāi)的2023英特爾on技術(shù)創(chuàng )新大會(huì )上，CEO帕特·基辛格通過(guò)一場(chǎng)精彩的主題演講，公布了英特爾當下以及未來(lái)幾年內眾多新技術(shù)進(jìn)展。除了穩步推進(jìn)“四年五個(gè)制程節點(diǎn)”計劃之外，還展示了首個(gè)基于通用芯粒高速互連開(kāi)放規范（UCIe）的多芯粒封裝，同時(shí)公布了領(lǐng)先的玻璃基板封裝技術(shù)，并且在A(yíng)I PC、第五代至強、Gaudi 2 AI硬件加速器等方面放出了眾多重要信息，通過(guò)這些信息，我們能夠洞察到英特爾未來(lái)幾年內的發(fā)展方向。
接下來(lái)就讓我們通過(guò)本文，一起來(lái)了解本屆英特爾技術(shù)創(chuàng )新大會(huì )吧。
在產(chǎn)品端，英特爾公布了第五代至強可擴展處理器的全新細節，其能效與性能方面大幅提升，并且將推出最高支持288個(gè)能效核心的至強級處理器新品，該系列將于2023年12月14日正式發(fā)布。
同時(shí)，備受關(guān)注的第一代英特爾酷睿Ultra處理器也公布了上市日期，同樣是12月14日?？犷ltra即Meteor Lake處理器，它是首個(gè)基于Intel 4制程工藝打造、首款集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理單元（NPU）的、采用全新模塊化架構設計的高性能移動(dòng)級處理器，關(guān)于Meteor Lake的技術(shù)細節，我們已經(jīng)在《進(jìn)入Intel 4制程節點(diǎn) 采用分離式模塊化設計 英特爾Meteor Lake深度解析》一文中進(jìn)行詳細解讀。
在A(yíng)I方面，除了面向消費級市場(chǎng)的基于Meteor Lake平臺打造的AI PC之外，英特爾還公布了基于至強處理器和英特爾Gaudi 2 AI硬件加速器打造的大型AI超級計算機設備，這款設備將提供給Stability AI等客戶(hù)。
在開(kāi)發(fā)和軟件層面，英特爾宣布英特爾云開(kāi)發(fā)者云平臺已全面上線(xiàn)，該平臺用于測試和構建AI等高性能的應用程序。同時(shí)，英特爾推出了全新的發(fā)行版OpenVINO工具套件2023.1版，它將幫助開(kāi)發(fā)者解鎖新的AI功能。
從上述關(guān)鍵信息可以看出，今年的英特爾on技術(shù)創(chuàng )新大會(huì )，AI成為英特爾提及的最頻繁詞匯。
英特爾公司首席執行官帕特·基辛格（Pat Gelsinger）表示：“AI代表著(zhù)新時(shí)代的到來(lái)。AI正在催生全球增長(cháng)的新時(shí)代，在新時(shí)代中，算力起著(zhù)更為重要的作用，讓所有人迎來(lái)更美好的未來(lái)。對開(kāi)發(fā)者而言，這將帶來(lái)巨大的社會(huì )和商業(yè)機遇，以創(chuàng )造更多可能，為世界上的重大挑戰打造解決方案，并造福地球上每一個(gè)人?！?/p>
在本屆大會(huì )主題演講中，基辛格展示了英特爾如何在其各種硬件產(chǎn)品中加入AI能力，并通過(guò)開(kāi)放、多架構的軟件解決方案推動(dòng)AI應用的普及?；粮襁€強調了AI對“芯經(jīng)濟”的推動(dòng)作用，“芯經(jīng)濟”指的是“在芯片和軟件的推動(dòng)下，正在不斷增長(cháng)的經(jīng)濟形態(tài)”。如今，芯片形成了規模達5740億美元的產(chǎn)業(yè)，并驅動(dòng)著(zhù)全球約8萬(wàn)億美元的技術(shù)經(jīng)濟（tech economy）。
·制程、封裝及多芯粒解決方案
“芯經(jīng)濟”的蓬勃發(fā)展始于芯片技術(shù)的創(chuàng )新?；粮癖硎?，英特爾的“四年五個(gè)制程節點(diǎn)”計劃進(jìn)展順利，Intel 7已經(jīng)實(shí)現大規模量產(chǎn)，Intel 4已經(jīng)生產(chǎn)準備就緒，Intel 3也在按計劃推進(jìn)中，目標是2023年年底。預計將于2024年面市的Intel 20A制程打造的Arrow Lake處理器，其首批測試芯片也在本屆大會(huì )上亮相，并已經(jīng)可以在A(yíng)I應用方面提供超強的性能支持。Intel 20A最為關(guān)鍵的技術(shù)是，是首次采用PowerVia背面供電技術(shù)以及新型全環(huán)繞柵極晶體管RibbonFET，兩項新技術(shù)應用將為接下來(lái)2024年下半年的Intel 18A制程的順利推進(jìn)奠定堅實(shí)基礎。
在加速制程推進(jìn)之外，本屆大會(huì )最為驚艷的一項突破性技術(shù)就是應用于封裝領(lǐng)域的玻璃基板（glass substrates）。經(jīng)過(guò)十年研究，英特爾已經(jīng)領(lǐng)先業(yè)界實(shí)現了用于先進(jìn)封裝的玻璃基板，它將于2020年代后期推出，是一項現在看來(lái)真正的未來(lái)技術(shù)。
隨著(zhù)對更強大算力的需求不斷增長(cháng)，以及半導體行業(yè)進(jìn)入在封裝中集成多個(gè)芯粒的異構時(shí)代，封裝基板在信號傳輸速度、供電、設計規則和穩定性方面的改進(jìn)變得至關(guān)重要。與目前使用的有機基板相比，玻璃基板具有卓越的機械、物理和光學(xué)特性，可以在封裝中連接更多晶體管，提供更高質(zhì)量的微縮，并支持構建更大的芯片組（即“系統級封裝”）。芯片架構師將有能力在一個(gè)封裝中以更小的尺寸封裝更多的芯粒模塊，同時(shí)以更靈活、總體成本和功耗更低的方式實(shí)現性能和密度的提升。
根據官方數據來(lái)看，玻璃基板可耐受更高的溫度，將變形（pattern distortion）減少50%，并具有極低的平面度，可改善光刻的聚焦深度（depth of focus），還達到了實(shí)現極緊密的層間互連疊加所需的尺寸穩定性。由于這些獨特的性能，玻璃基板上的互連密度有望提升10倍。此外，玻璃機械性能的改進(jìn)實(shí)現了非常高的超大尺寸封裝良率。
玻璃基板對更高溫度的耐受性，也讓芯片架構師能夠更靈活地設置電源傳輸和信號路由設計規則，因為它在更高溫度下的工作流程中，提供了無(wú)縫集成光互連器件和將電感器和電容器嵌入玻璃的能力。因此，采用玻璃基板可以達成更好的功率傳輸解決方案，同時(shí)以更低的功耗實(shí)現所需的高速信號傳輸，有助于讓整個(gè)行業(yè)更接近2030年在單個(gè)封裝內集成1萬(wàn)億個(gè)晶體管的目標。
所以采用玻璃基板替代現有的有機基板，可以解決到2020年代末期，半導體行業(yè)在使用有機材料的硅封裝中微縮晶體管的能力可能將達到極限的問(wèn)題。
此外，英特爾還展示了基于通用芯粒高速互連開(kāi)放規范（UCIe）的測試芯片封裝。該測試芯片集成了基于Intel 3制程節點(diǎn)的英特爾UCIe IP芯粒，和基于TSMC N3E制程節點(diǎn)的Synopsys UCIe IP芯粒。這些芯粒通過(guò)EMIB（嵌入式多芯片互連橋接）先進(jìn)封裝技術(shù)互連在一起。英特爾代工服務(wù)（Intel Foundry Services）、TSMC和Synopsys攜手推動(dòng)UCIe的發(fā)展，體現了三者支持基于開(kāi)放標準的芯粒生態(tài)系統的承諾。
基辛格表示，摩爾定律的下一波浪潮將由多芯粒封裝技術(shù)所推動(dòng)，如果開(kāi)放標準能夠解決IP集成的障礙，它將很快變成現實(shí)。發(fā)起于去年的UCIe標準將讓來(lái)自不同廠(chǎng)商的芯粒能夠協(xié)同工作，從而以新型芯片設計滿(mǎn)足不同AI工作負載的擴展需求。目前，UCIe開(kāi)放標準已經(jīng)得到了超過(guò)120家公司的支持。
·以性能提升推動(dòng)AI無(wú)處不在
隨著(zhù)AI應用大量落地，算力需求就會(huì )不斷提升，因此解決算力問(wèn)題對于英特爾來(lái)說(shuō)非常重要，也是英特爾對于業(yè)界的一種承諾。
近期公布的MLPerf AI推理性能測試結果進(jìn)一步加強了英特爾的承諾，即覆蓋各種規模的AI模型，包括更大、更具挑戰性的生成式AI和大語(yǔ)言模型。測試結果亦證明了英特爾Gaudi 2加速器能夠提供滿(mǎn)足AI計算需求的絕佳解決方案。
阿里云首席技術(shù)官周靖人也闡述了阿里巴巴如何將內置AI加速器的第四代英特爾至強可擴展處理器用于其生成式AI和大語(yǔ)言模型，即“阿里云通義千問(wèn)大模型”。周靖人表示，英特爾技術(shù)“大幅縮短了模型響應時(shí)間，平均加速可達3倍”。
英特爾還預覽了下一代英特爾至強處理器，并透露第五代英特爾至強處理器將于12月14日發(fā)布，屆時(shí)，將在相同的功耗下為全球數據中心提高性能和存儲速度。此外，具備高能效的能效核（E-core）處理器Sierra Forest將于2024年上半年上市。與第四代至強相比，擁有288核的該處理器預計將使機架密度提升2.5倍，每瓦性能提高2.4倍。緊隨Sierra Forest發(fā)布的是具備高性能的性能核（P-core）處理器Granite Rapids，與第四代至強相比，其AI性能預計將提高2到3倍。
·英特爾酷睿Ultra構建AI PC元年
本屆大會(huì )，AI PC正式被提及。通過(guò)PC，AI也將變得更加個(gè)人化?；粮裾f(shuō)：“AI將通過(guò)云與PC的緊密協(xié)作，進(jìn)而從根本上改變、重塑和重構PC體驗，釋放人們的生產(chǎn)力和創(chuàng )造力。我們正邁向AI PC的新時(shí)代?！?/p>
這樣全新的PC體驗，即將在接下來(lái)推出的產(chǎn)品代號為Meteor Lake的英特爾酷睿Ultra處理器上得到展現。該處理器配備英特爾首款集成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器（NPU），用于在PC上帶來(lái)高能效的AI加速和本地推理體驗?；粮翊_認，酷睿Ultra將在2023年12月14日發(fā)布。
酷睿Ultra處理器是英特爾客戶(hù)端處理器路線(xiàn)圖的一個(gè)轉折點(diǎn)：該款處理器是首個(gè)采用Foveros封裝技術(shù)的客戶(hù)端芯粒設計。除了NPU以及Intel 4制程節點(diǎn)在性能功耗比上的重大進(jìn)步外，這款處理器還通過(guò)集成英特爾銳炫顯卡，帶來(lái)了獨立顯卡級別的性能。
在臺上，基辛格展示了全新AI PC的眾多使用場(chǎng)景，宏碁首席運營(yíng)官高樹(shù)國介紹了搭載酷睿Ultra處理器的宏碁筆記本電腦。高樹(shù)國表示：“我們與英特爾團隊合作，通過(guò)OpenVINO工具包共同開(kāi)發(fā)了一套宏碁AI庫，以充分利用英特爾酷睿Ultra平臺，還共同開(kāi)發(fā)了AI庫，最終將這款產(chǎn)品帶給用戶(hù)?！?/p>
·結語(yǔ)
在一個(gè)多小時(shí)的主題演講過(guò)程中，英特爾仿佛展開(kāi)了一幅圍繞AI計算、AI應用所“創(chuàng )作”的精美畫(huà)卷，它描摹了英特爾對于A(yíng)I應用前景的暢想，也描摹了英特爾為實(shí)現暢想而做出的努力；它描摹了AI宏觀(guān)生態(tài)的構建，也描摹了具象化的AI計算與應用細節。
