「英特爾研究日是英特爾公司最新研究成果的集中展現,也是英特爾公司技術創新和前瞻視野的集中體現。」面對來自世界各地的數十名**記者和研發人員,英特爾高階院士、首席技術官、企業技術事業部總監賈斯汀(justin rattner)高興地介紹說。
6月20日,2023年英特爾研究日活動(research@intel day,以下簡稱研究日)在位於美國矽谷的聖克拉拉市英特爾公司總部舉行。在歷時兩天的活動中,英特爾重點演示了50餘組最新的研究成果,包括萬億次計算、高能效計算、移動計算等主題。它們代表了英特爾在研究領域的最新發展方向,同時也是業界前瞻性技術發展的風向標。
萬億次的**
今年4月在北京召開的春季idf(英特爾資訊科技峰會)上,英特爾首次向業界展示了擁有80個核心、運算速度突破萬億次的處理器模組。在此次研究日活動中,萬億次計算依然是最大亮點。
英特爾萬億級計算研究計畫是一項全球規模的研究專案,旨在建立未來十年的平台,並實現當前無法實現的功能。這就需要通過可公升級多核架構、平台及軟體實現向海量平行計算能力的轉變。該計算可通過整合10到100個核心,有效地對幾百個執行緒及兆兆位資料進行處理。英特爾目前在全球開展了100多個與萬億次計算相關的研發專案,研究探索萬億次計算可能遭遇的硬體和軟體的挑戰。
80核新進展
英特爾宣揚的「第乙個萬億級晶元原型」也赫然位於其中。這一原型為一枚含有80個核心的處理器,大小為13mm×22mm,其處理能力相當於一台具備萬億級浮點運算能力的超級計算機。而此類計算機在10年前相當於12公尺×3公尺的房間大小。英特爾將之稱為「乙個具備強大數字處理能力的概念型巨無霸」。
在研究日的展示現場,英特爾再度展示了其80核處理器模組。該處理器包含的每乙個核心均採用65奈米製程技術,擁有5kb快取記憶體和兩個浮點單元。
此次所展示的80核處理器模組與北京idf期間的展示相比,雖然計算速度沒有提高,依然是每秒兩萬億次(tflops),但其功耗卻有了明顯下降。記者在現場演示中發現,80核心處理器在6.26ghz頻率的時候運算能力達到 2tflops,而此時的功耗僅為160.17w,相比在北京idf展示時的191.79w下降了31.62w之多;在頻率降至3.13ghz後,處理器的運算能力也減少了一半,只有1tflops,不過功耗迅速降至原來的15%左右,僅為24w。在空閒狀態下,80個核中有76個被關閉,只有4個在工作,其功耗也僅為3.32w,平均每個核心消耗0.83w。
目前,英特爾的80核研究專案已經分為兩部分:其一是在80核處理器內整合x86核心,以發展通用計算處理器;其二則是在其中加入靜態sram和動態dram儲存單元,作為快取之用,它可提供上百gb/s的頻寬。
英特爾cto賈斯汀透露,英特爾第一款萬億級處理器(研發**為 larrabee)預定於2023年發布,但有望提前於2023年面世。
建立萬億次時代的c語言
為了幫助軟體開發人員應對萬億級系統,英特爾開發了一款名為ct的程式設計模型,以進一步擴充套件程式語言c和c++。從本質上講,ct主要用於解決並行處理的複雜性。並行處理能夠將一項任務的工作負載分攤到多個處理器上,以加快計算任務的完成。ct提供了一種先進的資料並行程式設計環境,拓展了c語言的吞吐量計算能力,以便最優化當前及未來多核平台上的幾個應用程式的可程式設計性及效能。
英特爾加利福尼亞州聖克拉拉市實驗室的研究專家mohan rajagopalan表示,ct可以讓開發人員如同在為乙個核心編寫應用程式一樣進行程式設計。在進行編譯後,**即可完成針對多個核心的優化,從而能夠在執行過程中表現出優異效能。
據透露,英特爾計畫在近期向開放源**社群推出乙個ct的預覽版。rajagopalan表示:「我們當前正在處理一些法律問題,以使整個專案實現開放源**。」
堆疊封裝
為實現萬億次計算,不僅需要有高速的計算處理單元,還要突破資料傳輸的瓶頸。在研究日的活動中,英特爾研發人員透露了萬億次處理器的下一步研發計畫,即引入半導體堆疊封裝技術。
英特爾準備在萬億次處理器的下一代產品中,一改目預處理器核心與快取同在乙個平面上並列排放的傳統做法,轉而將sram快取疊放在運算核心的頂部。這樣做可以將運算核心與快取間的頻寬最大化,同時降低晶元的封裝面積,有利於進一步提高頻率。
堆疊封裝技術的獨特之處在於將晶元「粘合」在一起。它採用的是一種經典的球狀矩陣,兩個晶元都會覆上一層等量的保護塑料,隱藏在整合散熱片的下面。在展示現場記者看到,80核處理器模組和sparm快取儲存器同在一片晶圓上。在不遠的將來,它們還可以相互堆疊在一起。
英特爾cto賈斯汀指出:作為業界的技術領袖,我們站在更高的視角,進行更具前瞻性的研究,從而推動技術前進的步伐,在不斷提高英特爾未來平台效能的同時,給計算機、網際網路等使用者帶來意想不到的新體驗和應用模式。
英特爾院士、英特爾企業技術事業部通訊電路研究總監soumya透露:為了提高無線通訊系統的數字處理能力,需將多根天線集成為一根,為此,英特爾正在開發一種切換裝置,它能夠根據需要使用無線標準,變更天線的無線電模式。
英特爾院士、英特爾企業技術事業部光子學技術實驗室總監mario j. paniccia認為:21世紀的領先科技,需要提供更有力的計算光刻方法,以便在最短的時間內以高密度向市場提供最大產量、最低成本的產品。
英特爾院士、英特爾技術與製造事業部技術戰略總監paolo gargini博士認為:45奈米高k加金屬柵極的電晶體技術的發布,是近40年來電晶體技術方面最重大的革新。有了這一技術上的突破,英特爾45奈米製造技術的進展相當順利。
「ubifit花園」展示了移動計算的乙個新的應用模式。它是乙個將移動行為感測器與使用者手機融合在一起的原型系統,這套系統為監督人們的運動量而設計,可以用來監督、鼓勵使用者積極參加日常體育活動。
明天的移動計算
新一代的umpc可提供更強的gps功能,它可以根據車輛的行駛狀況自動調節地圖的視角。
多種無線通訊標準的共存,使移動計算面臨多種標準共融的難題。為此,英特爾研發中心的專家正在研究包括再配置無線訊號的cmos應用、利用多重無線訊號的裝置、可連線的網路及網路的安全性等技術解決方案。
融匯多種無線標準
隨著無線標準不斷湧現,為使使用者保持與多種網路的連線,就必須使移動平台上的天線數量大幅度增加,這對產品的尺寸和成本控制帶來了很大挑戰。英特爾技術營銷工程師ross hodgin舉例說道,乙個裝置如果要同時支援wi-fi、wimax、3g無線網路和藍芽,將需要8根天線。目前,英特爾正在著手攻克支援多個無線標準所需的天線數量這一難題。
為了將多根天線盡可能集成為一根,英特爾正在開發一種切換裝置,它能夠根據需要使用的無線標準,變更天線的無線電模式。hodgin指出:「對於使用者而言,他們將可以獲得出色的靈活性、更小巧的外形和更低廉的成本等優勢。」
英特爾採取的另一項整合舉措是,將多種無線標準置於一張網絡卡上,而不是為每一種標準配置一張網絡卡。英特爾希爾巴羅實驗室高階工程師mathys walma指出,為了實現這一概念,英特爾正在開發一種被稱作「**連線控制」的技術,它將可以確保裝置不會同時傳送和接收多種無線標準。
使用者需要可支援多種無線標準的裝置,因此多重無線訊號調協就成為同時操作的關鍵所在。英特爾正在進行的「多重無線訊號共存時的mac調協」技術方案的研究表明,下一代移動裝置中各種標準是可以共存的。該解決方案支援動態預享rf頻譜和硬體資源(天線、fem等),實現了各種使用模式,並可同時連線wi-fi和wimax網路。
記者了解到,英特爾目前正在著手推出採用可配置元件的無線網絡卡,以便同一元件能夠用於支援多種無線標準,進而縮小網絡卡的尺寸。
無線網絡卡也節能
在即將到來的萬億級計算時代,能效問題日趨突出。英特爾在不斷開發出功能越來越強大的晶元的同時,也在降低能耗方面不斷努力。
為了在萬億級計算時代繼續這一趨勢,英特爾正在為處理器開發「適應性電路」。該技術將能夠判斷出某項任務所需的最低能耗。英特爾希爾巴羅電路研究實驗室的首席工程師bryan casper說道:「我們希望給晶元乙個大腦。」屆時,一項計算任務所消耗的動力,將被限制在「恰如其分」的水平。
英特爾在包含有晶元的pci expres插卡中展示了乙個技術原型,與採用當前晶元技術的插卡相比,該原型的能耗僅為2.7mw,而原先的功耗為20mw到30mw。casper說道,降低能耗非常關鍵,這是因為如果使用當前技術來支援頻寬為每秒兆兆位元組的pci express插卡,能耗將會高達100w。
除了超級計算外,英特爾還著眼於在移動裝置領域實現更高的效能,以延長電池使用壽命。英特爾目前正在著手降低能耗的乙個領域就是無線通訊。
在研究日展示現場,英特爾的研究人員展示了乙個wi-fi網絡卡原型,該原型帶有乙個韌體,能夠自動在網絡卡處於閒置狀態時關閉電源。同時,該技術還可以判斷出何時需要消耗較多的能量以接收或傳輸資料報。研究人員稱,此類網絡卡的能耗比標準無線網絡卡要低50%~70%。
英特爾的奔騰
矽谷之所以叫矽谷,並不是因為它生產矽,而是這裡聚集了很多使用矽的半導體公司,包括世界上最大的半導體公司英特爾,全世界一大半的計算機處理器都是英特爾的。在上世紀80年代以前,幾乎所有的計算機公司包括ibm dec都是自己開發處理器,因為這些計算機公司代表了處理器設計和製造的最高水平,而英特爾生產的是低...
英特爾用連線與智慧型走進未來教育
在萬物智慧型互聯時代,越來越多的裝置被接入物聯網,具有了思考和分析的能力。在端上產生的富有洞察力的海量資料,正為萬物智慧型互聯世界源源不斷地創造價值。根據ihs 到2020年,每年約出貨2.5億個監控攝像頭。全球所有dss攝像頭每天將生成1.6eb的資料。這些資料不斷推動雲的加速擴建,帶來巨大的商業...
英特爾的「6個不准」
11月19日訊息,據國外 報道,英特爾與amd達成的反壟斷和解協議日前 協議內容規定,英特爾必須遵守6大商業準則。上周四,英特爾與amd達成和解,英特爾將向amd支付12.5億美元,從而解決雙方之間的全部反壟斷和專利侵權訴訟。作為和解協議的一部分,英特爾同意遵守一系列商業行為規範,但當時雙方並未透露...