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疫情后新十年，英特尔要做“自来水”生意

2020-04-15 08:30:00

如果我说Intel是一家做自来水生意的公司，你怎么看？

我把Intel的发展，简单粗暴划分为三个阶段：铺管道、做聚合、坐享自来水红利。

设想未来的智能世界，什么会像自来水一样源源不断又不可或缺？是数据！未来计算世界的格局将被颠覆，甚至整个世界都会由此而发生改变，背后的驱动力就是数据。

已经成立52个年头的Intel，在中国也走过了35年的时光。五十多年来，Intel就像是一个勤勤恳恳的管道施工方一样，专注于构建基础技术。从通用型CPU到GPU，从可编程加速产品FPGA到ASIC专用芯片，英特尔的产品组合不断扩展，端到端的“智能”管道部署不断强化。

2017年，Intel确立了“以数据为中心”的转型目标，可以说是Intel史上最重大的转型，也算是自来水生意经的重要开启。

如何让“自来水”更值钱？

我们正处在一个智能应用井喷的阶段。站在新十年的起点，世界正在重塑，前所未有的变革正在发生。但是，所有对于智能的憧憬被新冠疫情当头棒喝，转眼已经发展成为全球性危机。虽然困难终将过去，但是如何走过这场危机，对于未来的影响是深远的。

在Intel中国的年度战略发布会上，Intel全球副总裁兼中国区总裁杨旭不无感触地说道：“这次疫情给我们带来了严峻的考验。每个人都在做很多思考——如何通过这场危机，来看到中国以及全球范围内，整个经济大环境的变化。疫情之后我们面临的很多外部环境和工作生活方式，可能会发生一些永久性的改变，这些是长期的、而且是新格局的起点。”
Intel全球副总裁兼中国区总裁杨旭
面向新十年，Intel首次提出了“智能X效应”。据杨旭阐释，这既是产业效应，也是经济效应。产业升级、经济升级正在迈向新拐点，抓住机遇就会加速发展，抓不住机遇就会落后甚至被淘汰。

如何看待“智能X效应”？个人理解，也就是让数据增值，让自来水更值钱。

随着越来越多的智能设备接入网络，越来越多的数据被这些设备产生，从电脑到手机，到智能家居、智能工厂等等，数据无处不在，呈现指数型的暴涨，推动产业和很多业务在增值、在跨产业融合。以智能冰箱为例，它不仅是一个智能家电，也是互联网经济的入口，连接到智能供销链、食品安全链、智慧农场等，成为你的采购管家、食品安全管家、个人营养管家。根据Intel的智能X效应思路，要实现强大的增值空间，前提是数据要“流动”起来，对数据进行处理、分析，才能实现所谓的增值。

Intel这笔账算得很明白，传统的PC产业大约为300亿规模，但是数据市场到2024年的潜在规模大约是3000亿。Intel的业务结构已经从“以PC为中心”向“以数据为中心”转型。据杨旭透露，在不远的将来很可能是三七开的业务结构，即30%是传统PC业务，高达70%是以数据为中心的业务。

“新基建”下的智能机遇

杨旭认为，“新基建”的投入对数字经济时代是巨大的推动，也是当前的巨大机遇。随着万物越来越像计算机，数据的增长是指数级的。在2023年之前，全球数据量年均复合增长率达到25%。特别是边缘数据的增长，因此要将计算能力更靠近用户，提高服务质量、满足更多个性化需求。

“新基建”不仅是简单的基础设施建设，更重要的是找到数据的价值在哪里。随着对数字经济的加速推进，需要AI、5G、云计算等技术做支撑，但是，如何完成数据本身的增值，最后变成服务于大众的增值的个性化业务，才是实现了“新基建”对我们生活、工作、学习的深入影响。

杨旭也谈到了“新基建”搭建起之后的趋势：首先，在未来的数字经济时代起到推动和决定性作用的就是人工智能，未来，人工智能不只在后端进行处理，而是在前端数据产生的第一时间就要进行处理，并且需要高速地把这些数据传给后端，再进一步挖掘分析，让数据增值，让它变得更有价值。同时，整个计算模式和计算平台，也从集中式的数据中心走向分散式的边缘化智能计算。再次，自动驾驶、辅助驾驶，以及在此之上产生的增值业务也有非常大的发展空间，从传统的自动驾驶概念到更强的靠数据建立的增值服务是未来服务模式的创新。

在数据的变革驱动之下，计算的发展呈现出三个显著趋势。第一，数据量呈爆发式增长，这使得对于智能化的需求激增。第二，多元化的数据形态和工作负载，许多是非结构化的数据，一种架构无法满足所有需求，计算必须更加多元化。第三，未来大量设备是在物理世界中捕捉数据进行实时处理的，数据从云端到边缘到设备都有处理和存储的需求。因此，边缘的智能化正在全面展开。

自来水生意的底蕴在哪里？

海量数据的爆发和数据形态的多样化，正是当今时代新的浪潮，而“浪”能掀多高，要看“海”的底蕴。加速技术创新的深度、广度，是Intel在数据时代的发展源动力，也是将Intel自来水生意汇聚起来的核心动力。

2018年底，Intel正式提出六大技术支柱——制程和封装、XPU架构、内存和存储、互连、安全、软件，这六大方向不仅代表着Intel在传统芯片业务的核心，也是Intel面向数据时代的发力点。

一方面，Intel基于六大支柱持续推动计算创新演进。另一方面，长远布局神经拟态计算、量子计算等新型计算研究。

据Intel中国研究院院长宋继强介绍，近期的关键进展包括：制程工艺回归两年的更新周期。新一轮10nm的创新产品已经陆续问世，良品率大幅度提升，产能也大幅提升。这可以获得大规模的算力，同时大幅降低功耗。未来还将过渡到更先进的7nm工艺，2021年会有产品首发。
Intel中国研究院院长宋继强
在计算架构的创新方面，Intel推出了全新的X^e架构，这是一个扩展性较强的统一架构，还可以分成多种微架构。应用领域非常广泛，包括百亿亿次高性能计算、人工智能深度学习与训练、云服务、多媒体编辑、工作站、游戏、轻薄笔记本、便携设备等。首款基于X^e架构的通用GPU已于2019年展示过，研发代号为“Ponte Vecchio”，它采用了7nm制程工艺、Foveros封装技术，以及基于CXL的芯片连接标准。Ponte Vecchio专为HPC高性能计算建模、模拟工作负载、人工智能训练而设计。第二个例子是“DG1”，它是首款基于X^e架构的独立图形显卡，具有较高的能效，针对游戏和内容创作内容部分能实现更好的优化。从这两个例子可以看出，在同一架构上，从向上、向下分别去延展，能够支持很多不同领域的应用，这是先进制程、架构、封装技术共同造就的创新之处。
此外，在推动超异构计算方面，Intel通过XPU的异构整合和oneAPI实现了软硬协同。XPU可以包含多种不同的架构，例如CPU、GPU、FPGA等，oneAPI则是通过一套软件接口、一套功能库为开发者提供不同架构上的编程的便利性，同时保护已经开发过的程序在架构演进过程中不需要重新开发，从而容易地迁移到未来架构上。

对于未来计算的研究和布局，Intel紧密围绕着“数据”展开。宋继强表示，未来计算的颠覆性效应将会在三个维度发生，即计算方式、通信方式以及存储方式。从新型计算的角度来看，量子计算、神经拟态计算将是非常重要的两种新型计算方式；从数据通信的方式来看，硅光子将是一种新的互联方式；存储或内存技术方面，让数据尽可能地靠近计算，是未来数据处理最迫切的需求，让内存和计算资源更紧密地结合在一起，将让大规模数据处理的效率大幅提升。

传统CPU、GPU擅长处理大规模、大数据量的并发计算。但是，随着技术的发展和应用领域逐渐扩展，计算机的处理模式趋向于像人类一样不需要大量数据，也不需要预先标注好的数据训练它。应对这种挑战，不仅需要全新的架构，同时还需要把能效比大幅度提高，Intel发布了Loihi神经拟态计算架构。

Loihi支持模拟人脑的神经元连接构建的单元，将计算和存储融合在了一起。一个芯片中包含了128个核，每个里面又包含了1000个小的神经元，这就构成了一个大规模的片上计算网络。它支持多种学习模式，可以同时将深度学习、关联学习、强化学习这些使用的网络都放在一个芯片架构中，让它去学习和自我扩展，这是非常领先的软硬件协同设计的模式。目前，已经有90家组织加入到Intel神经拟态计算研究社区中。这个系统已经可以给很多合作伙伴提供云上服务，可以试验在大规模的工业系统中如何使用神经拟态架构，在更复杂的工作负载和高性能计算中实时动态处理数据。

在神经拟态计算的前沿探索方面，Intel和美国康奈尔大学合作，将一套模拟了人的嗅觉系统的模型架构实施在了Loihi芯片上，并且只用了一块芯片，一个样本训练，可以使系统的识别率达到92%。如果用传统的深度学习方法，需要3000个样本训练，才可以达到这样的识别率，功耗是千倍以上的。

这样的前沿探索，对于目前深度学习高度依赖于数据的局面将是颠覆性的变革，通过Loihi神经拟态架构，加上专门设计的好的算法，可以让机器学会一些原本只有人才能做到的事情，并且大幅提升效率、降低功耗。

量子计算是一种全新的计算模式，它的底层基础已经不是经典计算中使用的确定性的二进制比特，而是利用量子态的系统作为基础，通过量子位的相干，在多个量子位上实现超大规模的并行计算。英特尔从事这项研究已经有四五年时间，主要两个研究方向在同步进行。一是超导量子位和超导量子测试芯片，发布了49量子位的测试芯片“Tangle Lake”。另一个方向是做硅电子自旋的“自旋量子芯片”，现在已经有了两个自旋量子位的测试芯片，并且在Intel的300mm晶圆生产线上去制作。

目前，量子计算系统一个很大的挑战就在于如何在低温下去测试晶圆上或者是量子系统中的量子位到底好不好。如果将量子计算商业化比作“极限攀岩”，那么现在才刚刚启程。“量子实用性”，即如何构建能够用于解决棘手挑战的系统值得关注，只有在成千上万个量子位可靠运行的情况下，量子计算机才能比超级计算机更快地解决实际问题。业界要开发出这种规模的功能性量子处理器可能还需要数年时间。

未来内存和存储模式的革新方面，宋继强表示，“计算靠近内存核心是非常关键的方向。当计算需要很多数据时，必须要通过内存总线去访问数据，这就会造成近位数据要去远一点的内存去找，这样会造成大量的计算等待。如果能将数据和计算非常紧密地放在一起，就可大大减少对内存通道的冲突。”

近内存计算，是指将数据在存储层级向上移动，使其更接近计算部件。这是未来数据处理最迫切的需求，特别是AI计算。近内存计算单元，包含乘加器和单独的静态内存，能让内存和计算资源更紧密地结合在一起。同时，这种近内存计算单元可以构成分布式计算架构，使大规模数据处理的效率大幅提升。

未来通信方面Intel聚焦于硅光通信。今年3月份，Intel向业界展示了一体封装光学以太网交换机，它成功将1.6 Tbps的硅光引擎与12.8 Tbps的可编程以太网交换机进行了集成，这种一体封装的光学器件对于25 Tbps及更高速率的交换机具备功率和密度优势，是一个非常必要的支持技术，Intel已经准备好为客户提供支持。

这些重大创新，离不开Intel常年投入巨资研发的驱动作用，其研发投入在半导体行业居于首位。2019年，Intel研发投入达134亿美元，占营收比例19%。而逐一盘点Intel近期的关键突破，不难发现，Intel的技术之道始终追求实效与探索的平衡，正如宋继强所说，在前瞻性研究和科技成果转化之间进行钟摆式的发展，达到探索和实践的平衡。

“水利万物而不争”的背后

Intel市场营销集团副总裁兼中国区总经理王锐用“水利万物而不争”来概括Intel的生态之道。水利万物，最重要在于一个“利”字，她阐释Intel的“利”在于连接、赋能和融合。
Intel市场营销集团副总裁兼中国区总经理王锐
Intel是跨国公司在中国的一个缩影。在不同的阶段，跨国公司在我国产业、经济发展中的角色、作用是不一样的——从投资驱动、技术驱动，还有创新驱动，既是探索者、参与者也是贡献者。

杨旭多次强调了生态的重要性。他表示，“生态链是我们在中国的35年来，最正确的一个战略。发展一定需要产业链整体合作，有时还需要有一些风险投资，面对未来新的技术、趋势，要提前投资。中国企业现在有了引领全球的实力，我们也希望和中国产业一起，在推动数字经济的发展和转型过程中，起到更大的作用。”

精尖制造是Intel在中国业务很重要的板块。大连工厂、成都工厂，在Intel全球制造网络中的地位和技术领先性是非常显著的。以成都工厂为例，它不仅是Intel最大的封装测试基地，同时通过多次升级，代表了Intel在这方面最顶尖的水平；大连工厂，从最初的芯片组业务转型到战略级的存储业务，而且正在从96层的3D NAND过渡到144层的3D NAND，代表着3D NAND在全球范围最高的密度。

“科技无国界”是杨旭强调的一个话题，他认为Intel在中国的发展，与在成都、大连的产业链布局不可分割，也再一次证明半导体行业是一个全球性的产业，分工协作非常专业、复杂，注定是你中有我、我中有你，不可分割的状态。只有真正进行全球布局，才可以更大程度稳定制造和供应网络体系，才可以更灵活、更有力地抗击未来风险。

2020年是新十年的开启，外部环境更加不确定，更需要产业界通力合作。在互联网的上半场，即消费者互联网的发展历程中，中国已经成为全球的领先者。而随着新基建的推进、5G的大发展，中国也将会成为互联网下半场的领导者。

除了长期合作的硬件OEM和操作系统、数据库、虚拟化等软件提供商，随着云计算和人工智能技术的普及，一些技术提供商、云服务提供商和行业服务提供商，他们也都将成为Intel生态系统的重要成员。

不过，未来打造生态的挑战在于：产业链更复杂、分工更细致、合作需更紧密，在中国发展产业生态更重要的一点还在于要真实扎根于本土市场用户特点和需求。不论是巨头Intel，还是其他企业，这是他们所面临的共同挑战。如何深耕生态，共同促进广阔领域的智能创新；如何持续赋能行业，端到端推动智能应用；如何携手合作，打造世界级的创新和突破。新的生态还处于发展早期，只有生态高度协作才能带来产业效益的最大化。Intel坐享数据红利的时代仍在来路上，可期。

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英特尔人工智能增值数据