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回归半导体之本的英特尔,未来五年是关键

2021/11/04
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在“数字化”被频频提及的今天,我们被数字化转型、数据洪流、上云……这些热词所冲击,一个问题越来越值得深入思考:数字世界的根基是什么?

在日前的英特尔On技术创新峰会上,英特尔回答了这个问题:数字世界是由半导体所支撑的,它是最基础的平台。而开发者是这个世界中重要的“超级英雄”,只有开发者才能发掘所有半导体硬件所必须的支撑,从而彰显于行业。

其实在今年半年多的时间里,已经感受到了英特尔的变化——在架构、制程、内核、产品、开发者、生态等方方面面打牢地基的决心。作为长期关注英特尔的一名媒体从业者,看到它终以这样一种方式回归初心,不由感到一些欣慰。身为曾经的颠覆者,英特尔走过了一段低迷,被新的颠覆者所挑战、所撼动,但是,面向未来以数据为中心的数字世界,英特尔终于愿意追本溯源,以不容撼动的王者之姿归来。那么,王者复兴的目标是什么?通过何种方式实现?如何实现?未来五年,是英特尔的关键阶段。

“以短跑的速度跑马拉松”

英特尔On技术创新峰会上,英特尔高级副总裁、英特尔中国区董事长王锐履新后首次发表公开演讲,她以自己的切身体会说道:“我在英特尔多年,现在我们以这样的速度重新展现于业界,我非常心潮澎湃。我不知道在半导体行业的历史上,有没有任何一家公司,在6个月有这么频繁、公开、大胆的创新展现。所以如果大家还觉得英特尔不是一个增长型公司的话,可以看看我们今年的历程。我们今天是以短跑的速度在跑马拉松,大家也不用担心我们以这样的速度会不会跑不下去,因为我们不是一个人在跑,不是一家公司在跑,我们是和整个业界,和我们的合作伙伴一起去跑,这个接力棒是不会掉的。”

今年年初,离开了英特尔十几年的帕特·基辛格重新回归,担任CEO。短短半年多时间以来,一系列强有力的技术、产品和发展规划推出,一个崭新的英特尔,开始重新走上创新之路。
 

IDM 2.0是帕特·基辛格提出的首个重大战略,可以说奠定了英特尔未来几年在制造和产品方面重新领先的方向。

其核心点在于,英特尔将会通过五代制程的创新迭代,到2025年回归半导体制程领导地位。从英特尔官宣的路线图来看,2024年会是一个分水岭。这一年,是英特尔制程性能赶上台积电/三星的重要节点,如果成功,它将在2024年达到Intel 20A,正式进入半导体埃米时代,并将于2025年初达到18A节点,在晶体管性能上实现更进一步的提升,再度领先业界。

“过去几年,英特尔在制程方面确实落后于业界,而要追赶,我们就必须有比别人更快的步伐,才能超越世界的领先水平”,王锐评价说,“有人说摩尔定律走向终结了,但现在这是打了‘激素’的摩尔定律!这其实比我们历来每18个月到两年一次的制程迭代速度更快了。”

回归半导体之本,打造数字化转型的底座

在与英特尔内部的一些人员交流时,他们也对当前的创新速度表示兴奋和憧憬。不论是IDM2.0,还是今年4月全新升级的第三代英特尔至强可扩展处理器、6月针对数据中心推出的全新的基础设施处理器IPU,以及8月份在架构方面的突破,包括高性能混合架构Alder Lake、独立游戏图形处理器GPU架构,以及数据中心GPU架构Pointe Vecchio等。

以上种种,其实都是英特尔面向未来的基本盘,而这直接决定了它在面向下一个5年、10年,立足于产业的地位。

首先从硬件角度来看,在全球对芯片抱有持续不断需求的时期,IDM 2.0是英特尔保持制程、制造和芯片领先地位的制胜战略;软件方面,英特尔已经明确了软件优先的方案,强调了归根溯源重新拥抱广大开发者的承诺;再结合帕特·基辛格最新提出的四大超级技术力量:无所不在的计算、从云到边缘的基础设施、无处不在的连接、人工智能,这其实也就是面向未来数字化的四大主要能力。
 

英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强解释说,IDM2.0着重提高在整个半导体制造产业中的覆盖率。现在,整个半导体产业要应对全球数字化转型,要打造数字化基座,而基座需要大量的半导体,英特尔是其中的一个半导体产品供应商,同时也还有很多其他的供应商,这些供应商需要更多的产能,英特尔会把不断推进的半导体技术、精尖制造技术提供给整个产业,这其中不只是x86 IP,还会包括Arm IP、RISC-V IP等,都会纳入到支持的体系中,满足全球对半导体生产的巨大需求。

再结合英特尔的XPU战略,其中包括很多不同的晶片(tile)。如何把这些需要不同工艺节点的晶片都生产出来,且要达到最好的性价比?这会是英特尔下一步在代工合作方面继续开放的一个重要答案,内部+外部代工,至于究竟选取何种方式,一切以生产所需为导向。

“这是IDM2.0的核心要素,也是打造未来全球数字化转型的底座”, 宋继强表示,“在半导体升级后的底座上,要构建面向数字化世界的支柱型能力,这也就是四大超级技术力量。这些能力最终如何释放在应用层的价值,就需要软件层去连接了。因为软件开发的代价是很大的,产业中没有必要‘重复发明轮子’,需要一些企业联合牵头,把有共性的东西打造出来。”

沿着这一思路,不难发现,英特尔近年来致力于推动的oneAPI,就是希望通过一个开放、规范、跨架构和跨厂商的统一软件栈,让开发者能够摆脱专有语言和编程模型的束缚。值得一提的是,NVIDIA GPU、AMD GPU 和 Arm CPU 均有 Data Parallel C++(DPC++)和 oneAPI 库,oneAPI 正在被独立软件提供商、操作系统供应商、终端用户和学术界采用。

继续做摩尔定律的“守护者”,可能吗?

在业界广泛认为摩尔定律失效的今天,帕特·基辛格提出,要做摩尔定律的守护者,保证它能继续推进下去。

在英特尔On技术创新峰会上,帕特·基辛格与戈登·摩尔之间还进行了一场隔空对话。戈登·摩尔追忆了当初英特尔4004微处理器的种种往事,这也成为他人生中值得骄傲的一件事。但是,从4004推出到现在的50年间,微处理器已经发生了翻天覆地的变化。从当初微处理器的时钟频率0.74MHz、运行频率108kHz、4位宽,到现在不光是处理器的核心数量、运行频率大大增加,在存储和互联技术方面也有了飞跃式的进步。

帕特·基辛格则说到,除了在晶体管架构上的创新外,极紫外光(EUV)也成为推动先进工艺继续发展的另一要素。英特尔近期在封装与EUV微影技术方面的创新,将带领英特尔进入一个持续或超级摩尔定律的时期,在未来10年内有可能保持或超越摩尔定律的速度发展。

英特尔对于摩尔定律的情结我们可以理解,说它捡起火炬、重拾信心也好,或是誓做灯塔的决心也罢,但是,面临的挑战是可想而知的。

这主要源于两方面,第一,如何用多种不同的技术尝试,把如此大规模的精尖制造推向极致?第二,整个上层应用带来的新技术挑战,涉及到一个庞大的生态体系,如何去搭建?

宋继强表示,英特尔正在用多种新技术推进半导体的制造创新升级,不只是晶体管结构的创新,还包括封装技术、底部供电技术等多方面充分的技术储备,甚至可能包括第三代半导体新技术在大规模制程上的使用等,通过全面的技术力量,确保按照目前路线图的规划节奏来推进。

在宋继强看来,整个上层应用带来的新挑战,更多是技术生态迁移所带来的挑战。比如以前从PC转移到手机,但现在则是AI驱动了很多新的应用模式、算法,并且将云、边、端融合起来,这些模式不可避免会对技术构成产生新的要求。那么,谁能在合适的时间节点上,把这些技术构成搭建好,谁就能在下一波新的技术生态中占据有利位置。

这也意味着,如果还以原来的“半导体优先”思维去看,可能会丧失全面视角。因此英特尔调整为“软件优先(Software First)”。软件代表什么?宋继强指出,软件代表了可以更快对接未来的应用,因为大量的解决方案功能开发者是在写软件,只有知道这些是怎么演进的、哪些是新的需求,才可以对接到下面的系统和硬件。

“对英特尔而言,现在是一个重要的时间点,从底层我们要从半导体继续推进,从上层技术生态这一块要把稳,四大超级技术力量诠释了重要的技术构成,而软件优先是我们的一个顶层思维逻辑”,宋继强表示,“我们必须要从应用入手,从构造未来的方案入手,才能更好地理解基础的技术支柱,以及定义它为未来的发展路线。”

写在后面

在摩尔定律进入举步维艰的时期,在全球半导体产能大范围困于“缺芯”之时,英特尔重新发力制造、制程、架构等,重申摩尔定律守护者的姿态,追本溯源积极拥抱开发者生态,传达出了一个讯号:未来的产业竞争是全方位的,也需要在竞合中完成产业升级,而英特尔愿意更开放、开源

对于英特尔来说,做x86专家远远不够,而是要成为异构专家,这包括硬件和软件两个维度:硬件方面需要打造多种算力矩阵,在各种算力及单元之间形成更好匹配;软件方面则需要降低异构的编程复杂度,在每一个异构交界点形成软件、硬件平台的集成实力。

再从制造角度来看,全球晶圆制造三巨头已经在10纳米以下工艺竞赛中展开了激烈争夺。如何在已经落后的情况下追赶和超越,留给英特尔的时间并不充裕了。未来五年,见分晓。
 

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与非网资深行业分析师。主要关注人工智能、智能消费电子等领域。电子科技领域专业媒体十余载,善于纵深洞悉行业趋势。欢迎交流~