在硅谷源泉之一的圣何塞,英特爾CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)正在帶領英特爾加速奔跑。
當地時間9月19日,2023英特爾on技術創新大會于美國加利福利亞州圣何塞市開幕,基辛格在近兩小時的演講中系統性地闡述了英特爾的AI藍圖,包括AI芯片Gaudi、PC芯片酷睿、數據中心芯片至強等產品線的發展計劃。
一方面,AI正在融進英特爾的各類硬件產品,基辛格一開場就表示,AI代表新時代的到來,創造了巨大的機會。另一方面,英特爾正不遺余力地推進“四年五個制程節點”規劃,基辛格介紹道,規劃進展順利,Intel 7已經實現大規模量產,Intel 4(7納米)已經生產準備就緒,Intel 3也在按計劃推進中,目標是2023年年底。
同時,英特爾首次提到了“芯經濟”(silicon economy)的概念,基辛格談道,如今,芯片形成了規模達5740億美元的行業,并驅動著全球約8萬億美元的技術經濟。一切都在成為計算機,一切都在變得更智能,人工智能促進了“芯經濟”的崛起。
AI路線圖
從英特爾在人工智能芯片布局來看,目前主要有三類,分別是專門針對AI而生的Gaudi系列、Xeon至強芯片系列、GPU產品線。
其中,Gaudi系列直接對標英偉達,欲爭奪AI算力市場的寶座,已經發布的Gaudi 2芯片是專為訓練大語言模型而構建,采用7納米制程,有24個張量處理器核心。
基辛格表示,下一代的Gaudi 3將采用5納米制程,之后就是代號Falcon Shore的AI芯片。
在Xeon至強芯片方面,阿里云首席技術官周靖人在會上闡述了阿里巴巴如何將內置AI加速器的第四代英特爾至強處理器用于其生成式AI和大語言模型,即“阿里云通義千問大模型”。周靖人表示,英特爾技術“大幅縮短了模型響應時間,平均加速可達3倍”。
事實上,面對GPU巨頭英偉達等的激烈競爭,英特爾提供多樣性的組合,比如不論是Gaudi還是至強系列CPU,都可以和GPU融合,形成多樣性的算力組合來應對不同需求。
同時值得注意的是,多位業內人士向21世紀經濟報道記者表示,AI不僅僅是訓練,還包括推理,在生成式AI之后,又多了一個細分的fine-tune(微調)。因為很多公司往往不會完全從頭訓練一個模型,會將預訓練過的模型整合進數據集,然后在此基礎上微調、訓練出自己的模型。
因此這也意味著,生成式人工智能市場的爆發,GPU雖然成為最大的熱點,但是在AI芯片領域,不僅僅只有GPU稱霸的訓練場景,還有廣闊的推理場景,生成式AI也將帶來推理的快速增長。而英特爾在強化訓練的同時,也在人工智能推理性能上提升競爭力,欲形成自身優勢。
AI PC和服務器芯片迭代
再看英特爾的PC芯片和服務器芯片路線,都更深入地嵌入了AI功能。
基辛格說道:“AI將通過云與PC的緊密協作,進而從根本上改變、重塑和重構PC體驗,釋放人們的生產力和創造力。我們正邁向AI PC的新時代。”
背后則是基于生成式AI和芯片的升級,而英特爾即將在12月14日推出產品代號為Meteor Lake的酷睿Ultra處理器。該處理器配備英特爾首款集成的神經網絡處理器(NPU),用于在PC上帶來高能效的AI加速和本地推理體驗。
英特爾表示,酷睿Ultra處理器是英特爾客戶端處理器路線圖的一個轉折點,該款處理器是首個采用Foveros封裝技術的客戶端芯粒設計。除了NPU以及Intel 4制程節點在性能功耗比上的進步外,這款處理器還通過集成英特爾銳炫顯卡,達到了獨立顯卡級別的性能。
酷睿Ultra處理器對于英特爾來說具有多重意義,首先,這意味著英特爾已成功從英特爾7(10納米)跳躍到英特爾4(7納米)工藝節點。
按照此前英特爾公布的計劃,Intel 4完全采用EUV光刻技術,憑借每瓦性能約20%的提升以及芯片面積的改進,Intel 4將在2022年下半年投產,并于2023年出貨,這些產品包括面向客戶端的Meteor Lake和面向數據中心的Granite Rapids。
其次,酷睿Ultra處理器搭載了NPU、GPU等技術,英特爾繼續通過在新興移動架構中添加新硬件來加速人工智能。比如,在未來的AI PC中,可以在本地直接“自動”作曲,在大會現場,英特爾就演示了生成歌手霉霉Taylor Swift風格的一段旋律。
在至強服務器芯片方面,第五代英特爾至強處理器將于12月14日發布,英特爾表示,屆時將在相同的功耗下為全球數據中心提高性能和存儲速度。
同時,基辛格公布了詳細的至強系列路線圖,具備能效核(E-core)處理器的Sierra Forest將于2024年上半年上市。與第四代至強相比,擁有288核的該處理器預計將使機架密度提升2.5倍,每瓦性能提高2.4倍。
緊隨Sierra Forest發布的是具備性能核(P-core)處理器的Granite Rapids,與第四代至強相比,其AI性能預計將提高2到3倍。展望2025年,代號為Clearwater Forest的下一代至強能效核處理器將基于Intel 18A(1.8納米)制程節點制造。
2025年晶圓制造對決
近年來,英特爾周圍強敵環伺,從英偉達、AMD,到臺積電、三星的競爭,都對英特爾形成壓力。當前,基辛格在英特爾內部主導的“IDM2.0”轉型成效也讓業界拭目以待,從此次信息密度頗高的創新大會上,可以看到英特爾正在強化執行、逐步回歸技術節點進程的勢頭。
在核心芯片業務上,目前英特爾在PC和服務器、數據中心市場上仍占據大部分市場。
當然,競爭依然激烈,此前就有產業人士向記者指出,在數據中心或是云業務上,英特爾的處理器業務不會輕易受到動搖,英特爾如何繼續維持自身的AI運算加速芯片的競爭優勢,也需要動態看后續發展。
同時,在全新的代工業務上,英特爾在發力追趕。
基辛格在會上表示:“Intel 20A將是首個應用PowerVia背面供電技術和新型全環繞柵極晶體管RibbonFET的制程節點。同樣將采用這兩項技術的Intel 18A制程節點也在按計劃推進中,將于2024年下半年生產準備就緒。”
當前,臺積電和三星都在為2納米制程節點沖刺,臺積電的目標是2納米在2024年試產、2025年量產的,三星也公布了時間表,預期2納米在2025年量產。
而Intel 18A是1.8納米,圍繞著2納米的關口,2025年將是這三家晶圓代工龍頭的階段性對決之年,也是英特爾能否奪回先進制程榜首的關鍵時期。
在延續摩爾定律、發力代工的路上,英特爾也在聯合產業鏈上下游進行突圍。今年4月,英特爾和Arm宣布簽署協議,使芯片設計公司能夠利用Intel 18A制程工藝來開發低功耗計算系統級芯片(SoC);7月,英特爾宣布與愛立信達成戰略合作協議,將采用英特爾18A制程為愛立信的下一代5G基礎設施優化提供支持;8月,英特爾和新思科技宣布深化在半導體IP和EDA領域的合作,共同開發基于Intel 3和Intel 18A制程節點的IP產品組合。
除制程外,英特爾向前推進摩爾定律的另一路徑是使用新材料和新封裝技術。本周英特爾在業內率先推出用于下一代先進封裝的玻璃基板,計劃在2020年代后半段面向市場提供,將使單個封裝內的晶體管數量不斷增加,繼續推動摩爾定律,滿足以數據為中心的應用的算力需求。
同時,基辛格表示,摩爾定律的下一波浪潮將由多芯粒封裝技術所推動。英特爾此次還展示了基于通用芯粒高速互連開放規范(UCIe)的測試芯片封裝,該測試芯片集成了基于Intel 3制程節點的英特爾UCIe IP芯粒,和基于臺積電N3E制程節點的新思UCIe IP芯粒。
隨著技術層面不斷推進摩爾定律、生成式AI帶來新動力,半導體廠商們也開啟新的追逐。
來源:21世紀經濟報道