英特尔2020年第四季度和全年的财务报告及相关信息已公布在公司的投资者关系网站上。
是什么成就了英特尔的卓越表现?
洞察数据机遇,英特尔凭借独特优势引领XPU时代
2015年以来,英特尔洞察到数据的颠覆性变化,提出数据将改变未来计算格局,推动产业变革。到2017年,英特尔制定了“以数据为中心”的转型目标,致力于释放数据指数级增长带来的无限潜力。至此,通过一系列收购和英特尔自身技术的进步,英特尔实现了从一家CPU公司向多架构XPU公司的转型,成为业内第一家覆盖四大主流芯片的公司,并以XPU+oneAPI的独特实力引领科技行业未来发展。
提前洞察数据机会和布局
2018年架构日,英特尔提出六大技术支柱的技术战略,不断丰富领先的XPU硬件、oneAPI软件和异构集成能力,为塑造未来异构计算格局、满足多样化计算需求奠定坚实基础。也是在这个架构日,英特尔首次提出了XPU异构愿景,即由标量、矢量、矩阵和空空间组成的SVMS架构,分别对应CPU、GPU、加速器和FPGA,可以各种异构方式组合。这也是业界首次明确单一架构为XPU后的发展方向。
围绕这一核心战略,英特尔还通过在RD的一系列创新和发展,以及战略收购和技术产品的设计,不断巩固自己的实力。回顾英特尔这几年的重磅收购,几乎都是围绕着XPU架构的概念。2015年收购FPGA供应商Altera,2016年收购AI芯片供应商Nervana,2017年收购ADAS芯片供应商Mobileye和AI芯片供应商Movidius,2018年收购eASIC,2019年收购云AI芯片供应商Habana Labs。
英特尔认为,对于新硬件架构的每一个数量级的性能提升潜力,软件都可以带来两个数量级的性能提升。因此,2019年11月,英特尔发布了跨XPU架构的oneAPI Beta统一编程模型测试版,降低了开发者在不同架构和工作负载下的开发复杂度,加速了创新技术的大规模部署。
通过oneAPI可以更高效的释放XPU硬件的性能,从软件层面控制架构。XPU+oneAPI是英特尔最独特的优势。
四款主流芯片全覆盖,英特尔XPU是未来计算的技术基石
随着整个世界转向以数据为中心,多元化计算的新时代已经到来。作为人工智能、云数据中心、物联网、下一代网络、自动驾驶等新的工作负载。不断涌现,未来的计算创新必须进一步构建不同类型的计算架构,如GPU、FPGA、ASIC芯片等。在现有CPU的基础上,满足多样化工作负载的需求。
英特尔的XPU战略进展迅速。在其他芯片公司还处于大规模并购阶段的时候,最近,英特尔接连发布了两款独立GPU:DG1——用于PC,英特尔的XeMax独立显卡,以及SG1,英特尔的服务器GPU,用于数据中心。从2019年底发布Xe架构,到推出基于Xe架构的集成GPU和独立GPU产品,不到一年就完成了产品交付计划。
Xe是英特尔的基础GPU架构,是一个非常灵活且高度可扩展的统一架构。它分为四个微架构,可以应用于几乎所有的计算和图形领域,包括高性能计算、深度学习和训练、云服务、多媒体编辑、工作站、游戏、轻薄笔记本、便携设备等。
Xe架构根据不同场景分为四种微架构,分别是:Xe-LP(低功耗)是英特尔针对PC和移动计算平台最高效的架构;Xe-HP是业界首款多瓦片、高度可扩展的高性能架构,可提供数据中心级和机架级媒体性能。Xe-HPG为游戏提供了更强的图形处理能力,利用了Xe架构的最佳性能,并支持光线跟踪。
至此,英特尔完成了自有XPU布局的重要拼图,CPU、GPU、加速器、FPGA“四轮驱动”,满足数量和形式上日益多样化的数据处理需求。
实现早期创新的六大技术支柱
此外,早在2015年,英特尔就早早洞察到数据的变化及其对世界的重要影响,开启了以数据为中心的转型之路。2018年12月,英特尔提出了六大技术支柱战略,分别是工艺与封装、架构、内存与存储、互联、安全、软件。英特尔正通过战略性的“六大技术支柱”加快创新步伐,扩大领先地位。
凭借自身深厚的技术积累,英特尔取得了长足的进步。到2020年,成为业界第一家覆盖四大主流芯片的公司,在XPU视觉上取得里程碑式的进展。
英特尔最独特的优势:XPU+oneAPI
英特尔通过对数据变化的预判和提前布局,已经能够实现标量、矢量、矩阵和空等不同架构的灵活集成,是业界第一家覆盖CPU、GPU、ASIC和FPGA四大主流芯片的公司。
OneAPI是跨XPU架构的统一编程模型,可以提供不妥协的性能,不受单个厂商代码限制,可以实现原代码的集成。
通过oneAPI可以更高效的释放XPU硬件的性能,从软件层面控制架构是英特尔最独特的优势。
XPU架构:未来十年,架构创新将成为计算创新的关键驱动力。实现英特尔XPU(SVNMS)的异构集成,为多样化的计算需求提供多种选择。
CPU架构:
基于最新的处理器技术和10纳米SuperFin技术,推出了下一代CPU微体系结构Willow Cove,它提供了超越各代CPU的性能改进。
GPU架构:
英特尔GPU架构Xe正在进行重大更新。针对不同的应用场景,Xe分为四个微架构,分别是Xe LP(低功耗)、Xe HP(高性能)、Xe HPC(高性能计算)和Xe HPG(游戏)。
Xe-LP(低功耗)是英特尔针对PC和移动计算平台最高效的架构;Xe-HP是业界首款多瓦片、高度可扩展的高性能架构,可提供数据中心级和机架级媒体性能。Xe-HPG为游戏提供了更强的图形处理能力,利用了Xe架构的最佳性能,并支持光线跟踪。
基于Xe的PC独立显卡DG1和用于数据中心的英特尔服务器GPU SG1已经发货。
ASIC架构:
2020年11月,发布首款面向5G、人工智能、云和边缘的结构化ASIC。
FPGA架构:
2020年6月,首款AI优化的全新StraitX 10NX FPGA发布,打造AI加速最强“大脑”。
软件API:新硬件架构每一个数量级的性能提升,软件通常可以带来两个数量级以上的性能提升。
oneAPI作为跨XPU架构的统一编程模型,是一个开放的行业联盟,包括工具链、性能库、编译器、调试、编程、程序移植等。,可以帮助开发者有效降低跨架构程序开发的时间和成本。
2020年12月,oneAPI正式版发布,开发者可以在本地或英特尔DevCloud上免费使用。同时,还将提供由英特尔技术咨询工程师提供全球支持的商业版本。
oneAPI生态系统正在不断扩大,并得到了包括微软Azure和谷歌Tensor Flow在内的许多供应商的支持。
构建oneAPI软件和生态系统,英特尔全面释放XPU硬件性能。
XPU多样化的工作负载需要多种架构,XPU已经成为业界共识,跨架构开发的能力变得越来越重要。
如今,每个硬件平台往往需要开发者维护独立的代码库,这些代码库需要用不同的语言、库和软件工具进行编程。这是一项极其复杂耗时的工作,会大大降低开发速度,抑制创新。
为此,英特尔在2019年底提出了oneAPI。OneAPI是一种统一简化的编程模型,旨在简化跨多种架构的开发过程,使开发人员可以自由选择架构,而不会在性能上做出妥协,也不会为新的架构和平台重写软件。这为开发者搭建了一个无缝的桥梁,从而为未来的多架构世界创造了更丰富的应用。
在一次演示中,开发者使用oneAPI在至强处理器上运行目标检测模型,只需要将设备名称的行代码从“CPU”改为“XEHP”,就可以从CPU无缝切换到运行在Xe GPU上。
与其他解决方案相比,oneAPI打破了单一厂商、单一架构的限制。
而且,这不仅仅是英特尔的产品,更是行业的创举。英特尔与业界分享了全面释放XPU硬件性能的关键,向“一个世界”的愿景迈进。
OneAPI得到了业界的广泛支持。最近微软Azure和谷歌TensorFlow都宣布支持OneAPI许多领先的研究机构、公司和大学也支持oneAPI。
英特尔oneAPI黄金版作为首个正式版本,已于2020年12月在本地和英特尔DevCloud上免费提供。同时,英特尔还将提供商业版本,由英特尔技术咨询工程师提供全球支持。
英特尔数据中心XPU产品和解决方案副总裁杰夫·麦克维(Jeff McVeigh)表示,“oneAPI可以无缝地将熟悉的语言和库代码,例如目前运行在至强处理器上的所有代码,迁移到GPU和其他架构上。所以它确实有很多好处,比如代码重用,能够利用现有的库等等。如果您已经熟悉一些库,例如TBB和英特尔的其他库,我们已经对它们进行了扩展,以支持多种架构。这样,使用过这些库的开发者可以继续开源,支持GPU和其他XPU架构。”
摘要
作为科技行业的领导者,英特尔提前洞察行业趋势和未来变化。从愿景出发,凭借深厚的技术积累和强大的执行能力,英特尔在转型过程中踩下了一个又一个坚实的脚印。英特尔是技术领导者,拥有技术储备、远见和成功。