新智元报道

编辑：梦佳，白峰，鹏飞

“疫情时代，在大部分呼吸机上都有一个英特尔的FPGA加速器。”英特尔公司市场营销团体副总裁兼中国区总经理王锐最近谈到疫情时如是说。

那么Intel用到呼吸机的FPGA是个啥？

德克萨斯大学的Doug Burger教授曾分享过一个暗硅效应：不停增添处置器焦点的数目，会受到能耗限制，无法让它们同时事情。

在万物互联的今天，盘算需求发生了很大的转变，盘算量大幅提升，盘算速率要求越来越高。在云云庞大的盘算场景若是接纳传统架构，不仅芯片体积、能耗都市大幅增添。

FPGA（现场可编程逻辑阵列）的泛起，很大水平上解决了这一逆境。相比传统的盘算架构，FPGA的开发成本低，投入小，可适应性强，在物联网时代将有更广漠的远景。

而与此同时，FPGA软件编程很容易入门，在终端设备上FPGA更有优势，它比GPU更靠近IO！

英特尔一直在结构FPGA，18年刚刚斥收购FPGA巨头Altera，2019年4月就推出基于10纳米制程手艺的IntelAgilex FPGA。

7nm芯片步入正轨2021首发，10nm提前量产新品今年问世

让我们来梳理一下英特尔近期的一些大动作。

英特尔中国研究院院长宋继强示意，已往几年，摩尔定律演进有所放缓，而现在英特尔制程封装已经回归到两年的创新周期，延续公布EMIB、Foveros、Co-EMIB等封装手艺。

2018年底，英特尔提出了6大手艺支柱，分别是制程封装、XPU架构、内存的存储、互联、平安和软件。之后的手艺创新都是以这六大支柱为基础，这其中就包罗他们将在明年要公布的7nm芯片。

宋继强声称，7nm芯片将在2021首发，2022年将提供完整的产物组合。

这一回创新速率比先前的14nm提升了不少。但竞争压力也愈演愈烈，主要竞争对手 AMD 已在去年 7 月份正式发售了7nm第三代 Ryzen 锐龙处置器。

2020年英特尔一系列10nm新品陆续问世。其中包罗代号为“DG1”的首款基于Xe架构的自力图形显卡，首款面向无线基站的、基于英特尔架构的10nm SOC Snow Ridge，以及下一代至强和酷睿产物。

在盘算架构方面，全新的Xe架构实现了统一架构，天真、扩展性强，可划分成多个微架构，可用于种种盘算、图形领域。

神经拟态芯片，你的盘算机可以闻味儿了！

在未来盘算领域，英特尔掌握了三大探索偏向，未来盘算，未来存储和未来通讯。

其中未来盘算就涉及到英特尔在量子盘算和神经拟态盘算等前沿盘算领域的结构。量子盘算，顾名思义，强调的是处置更大规模的内容，组合爆炸问题，而另一个神经拟态盘算，为的是提高能效比，用少量的数据到达更好的学习能力。

所谓神经拟态的目的是缔造作用方式更类似于人脑而非传统盘算机的芯片，简朴来说就是让盘算机拥有和人一样感知天下的能力。神经拟态系统在硬件层面上复制了神经元组织、通讯和学习方式。

基于这种看法，英特尔和康奈尔大学的研究人员一道最先了让盘算机拥有嗅觉的探索。

2020年3月，《自然-机械智能》（Nature Machine Intelligence）杂志论文展示了英特尔神经拟态研究芯片Loihi能嗅出10种危险化学品的气息。

英特尔神经拟态研究芯片Loihi

该芯片厉害之处在于它使用了一套模拟了人的嗅觉系统的模子的架构，把它实行在了路由器芯片上，而且只用了一块芯片去做这件事，以是功耗异常的低。研究人员只用了一个样本，就可以让系统的识别率到达了92%。而若是接纳传统的深度学习方法的话，每种气息需要3000个样本去训练，才气到达这样的识别率，同时功耗也是千倍以上。

2020年3月，英特尔推出迄今为止开发的最大规模的神经拟态盘算系统Pohoiki Springs，包罗768块Loihi神经拟态研究芯片，将提供1亿个神经元的盘算能力，相当于一个小型哺乳动物的大脑神经元数目！

做一个类比就很容易理解了，一只瓢虫的大脑大约有25万到50万神经元，蟑螂大脑约有100万神经元，一只仓鼠大脑约有9000万个神经元。看来神经拟态芯片Loihi已经比小仓鼠聪明晰。

独创硅自旋量子位手艺，-270度超低温仍可控制50个左右量子位

量子盘算已成巨头竞相争取的下一个战场。身为芯片巨头，英特尔自然不能缺席。

英特尔不停研究多种量子位类型的量子盘算芯片，其中包罗超导量子位，同时研发了举世无双的硅自旋量子位手艺。

去年年底刚刚公布了HouseRidge低温控制芯片，可在零下270度情况下同时控制50个左右的量子位，这是一个主要的里程碑。但量子盘算再厉害最终要考虑到现实的商业应用。

英特尔研究院长Rich Uhlig也曾在去年的采访中示意，距离量子盘算商业化应该是另有至少十年的时间。

HouseRidge低温控制芯片

未来通讯方面，硅光子也是一个群雄逐鹿的市场。以IBM为例，在2015年，该公司对外展示了一款号称完全整合的分波多任务CMOS硅光子(silicon photonics)芯片。而早在上世纪90年代末，英特尔就开了一个平面光电路公司。今年3月，英特尔展示了业界首个一体封装光学以太网交换机。它乐成将其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。

听起来越来越高端了，但这些研发创新的背后也是大量的研发投入。芯头脑研究院（ChipInsights）公布数据显示，在2019 年研发支出前十大半导体公司，英特尔的研发支出远远跨越其他所有半导体公司，到达 134 亿美元，占到总营收的19%。相比之下，高通为54亿，主要竞争对手英伟达为28亿。

看来钱确实花在了刀刃上。

随着5G、AI、物联网、自动驾驶等手艺的生长，对于数据实时处置的需求快速增长。这个由数据驱动的天下，正在催生指数级盘算需求。英特尔，英伟达，谷歌等大佬之间的芯片大战花落谁家，我们拭目以待。

参考链接：

https://www.eefocus.com/mcu-dsp/461553 https://www.linkedin.com/pulse/群雄逐鹿硅光子芯片市场-wei-dong