英特尔至强战略背后的思量

2023年，AI成为最热门的关键词，ChatGPT风靡全球。无论AI未来怎么发展，硬件和算力都一定是最重要的一块。作为IT领域基础设施提供商的英特尔接下来有什么计划？将如何在这个AI时代持续展现自己的实力呢？

最近几年，随着AI产业的快速发展，全球所需要的算力规模越来越庞大。从数据中心到云、到端再到边缘计算，新的需求不断涌现。作为业界硬件产业的引领者之一——英特尔未来的动向一直深受全球用户和投资者关注。

就在不久前，英特尔举办了一场投资者网络研讨会，英特尔执行副总裁兼数据中心与人工智能事业部总经理Sandra Rivera、英特尔首席技术官兼软件与技术集团负责人Greg Lavender和英特尔公司副总裁兼至强产品部总经理Lisa Spelman在研讨会上聚焦英特尔的数据中心和人工智能业务部门，详细介绍了英特尔最新的市场预测、硬件计划以及如何通过软件赋能开发者。

本次网络研讨会展示了英特尔数据中心业务的最新情况，其中包括有关未来几代英特尔至强芯片的信息、英特尔第四代至强可扩展处理器的最新进展，以及英特尔硬件对比竞品、运行繁重的AI工作负载时的演示等，为大家展现了英特尔接下来的计划和一系列新进展。

英特尔第四代至强处理器深受欢迎

此前，英特尔推出了第四代至强可扩展处理器（代号为Sapphire Rapids），这是英特尔面向服务器市场推出的最新一代CPU，可提供比上一代更好的单核性能以及更高的核心数量，带来了更高的能效比。第四代至强可扩展处理器采用英特尔目前最新的Intel 7工艺，最大核心可达60核心，凭借全新的Golden Cove架构，第四代至强可扩展处理器在性能和功能上表现都很出色，在一定程度上减轻了英特尔面对AMD推出超多核心服务器处理器后的市场压力。

▲第四代至强可扩展处理器可能是英特尔重新兴起的一个契机

英特尔第四代至强可扩展系列处理器最引人关注的创新在于全面走向DSA（领域专用架构）化，通过内置的七大加速模块，在面对业内广泛存在的专业化任务时，不再依赖于CPU核心数量的多寡，而是直接调用对应的专属模块进行加速，可极大地提升计算效能。根据英特尔的介绍，第四代至强可扩展处理器包含的七大加速功能主要有以下几类：

1.英特尔AMX高级矩阵扩展：主要针对矩阵计算、AI计算进行加速的计算单元，支持中小型深度学习训练模型，也适合自然语言处理等。英特尔数据显示，和FP32单元相比，AMX在PyTorch的实时推理和训练性能提升了10倍。

▲不同的加速单元带来了针对不同应用的加速，图为AMX单元加速矩阵计算。

2.英特尔DLB动态负载均衡器：可以每秒处理数百万个队列的管理操作，在不同的CPU内核之间高效分配任务，自动实现动态平衡。DLB最高可以降低96%的数据延迟。

3.英特尔DSA数据流加速器：专为卸载常见的、会导致数据中心规模部署开销的数据移动任务设计。把CPU、内存和缓存从数据移动的繁重任务中解放出来，最高可以提高1.7倍的性能。

4.英特尔IAA存内分析加速器，这个功能可以将任务从CPU内核卸载，以加速数据库查询吞吐量和其他类型的工作负载。英特尔数据显示，IAA在RocksDB上的性能最高提升了3倍。

5.英特尔QAT数据保护和压缩加速技术：可以用于卸载加密、解密和数据压缩等工作，用于释放处理器内核并降低系统功耗等。英特尔QAT最高可以实现2倍的数据压缩效能，并释放CPU核心。

6.英特尔安全引擎：包括英特尔SGX软件防护扩展、英特尔Trust Domain Extension可信领域扩展、英特尔密码操作硬件加速、英特尔内存故障管理技术、英特尔平台固件弹性技术等，提高整体系统的安全性。

7.英特尔至强Max系列处理器：首次提供了板载的HBM内存，最高可为内存受限的应用带来3.7倍性能提升。

▲全新的英特尔第四代至强可扩展处理器兼备七大加速神器

在拥有这七大加速模块之后，全新的第四代至强可扩展处理器在实际性能方面有了极大的提升。市场表现方面，它也展现出非常不错的效果，英特尔宣称其迎来了450款根据新处理器设计的产品或者系统，其中200多款已经开始出货。不仅如此，目前还有50多个主流OEM和ODM厂商均在出货基于第四代英特尔至强可扩展处理器的系统，而全球前十大云服务提供商也在部署基于第四代至强的服务。

▲第四代至强可扩展处理器一共迎来了450款根据新处理器设计的产品或者系统，其中200多款已经开始出货。

英特尔预计，随着全新第四代至强可扩展处理器在2023年的持续发展和进步，还有更多厂商基于第四代至强可扩展处理器进行产品研发，英特尔有望在企业级和数据中心市场重获增长。

未来：英特尔发布至强可扩展处理器新路线图

在本次会议上，英特尔还给出了至强可扩展系列处理器的最新路线图，以及全新的第五代至强可扩展系列处理器的一些技术特性预览，包含了不少有意思的信息，值得一看。

英特尔认为目前企业级市场开始分化。部分应用需要更高的每核心性能优化，也就是更强大的单核心性能有助于加速处理，但是部分应用需要更多的核心并行完成，也就是更多的核心数量有助于任务快速完成。这两个特点，恰好对应英特尔目前所拥有的P核心（也就是性能核）以及E核心（也就是能效核）。鉴于此，英特尔计划从下一代产品开始发布更有针对性的产品。

英特尔计划在2023年第四季度发布第五代至强可扩展处理器，代号为Emerald Rapids，全部都采用P核心,也就是面向核心性能优化。紧接着,在2024年上半年，英特尔将发布代号为Sierra Forest的全新一代至强可扩展处理器，这款处理器将最多每插槽拥有144个能效核心，并且将采用全新的Intel 3工艺。

▲2024年上半年，英特尔将发布代号为Sierra Forest的全新一代至强可扩展处理器，这款处理器将最多每插槽拥有144个能效核心。

值得注意的是，Sierra Forest的第一批样品已经交付给合作伙伴，任务管理器中已经可以看到144个完整的CPU核心。Sierra Forest整体为云计算进行优化，云计算的某些工作任务并不需要太强大的核心性能，更多的核心数量将极大地提升云服务的响应速度。因此Sierra Forest的出现将更出色的每瓦特性能、更高的内核密度以及更高的数据吞吐量带到云端，同时还具有更为出色的能效表现。

2024年晚些时候，代号为Granite Rapids的处理器将紧随Sierra Forest之后上市，从名称就可以看出，这款处理器也全部采用P核心。英格尔宣称它将和Sierra Forest使用完全相同的平台，这有助于厂商选择和替换，并加速产品上市。目前英特尔已经可以演示Granite Rapids处理器，并表示它将带来更高的内核密度、存储和IO创新等。

尤其值得一提的是，英特尔在Granite Rapids中引入了名为多路合并阵列的DIMM，可以在DDR5内存的基础上实现每秒8800MT/s的数据传输速率，相当于把峰值带宽提升了80%。

2025年，英特尔还将继续发布代号为Clearwater Forest、依旧全部由能效核心构成的全新处理器产品。这款新品将采用英特尔最先进的18A工艺制造，这也是英特尔首次进入埃米级别的工艺。如果一切顺利，将实现英特尔4年内推进5个制程节点，使得英特尔在制造能力方面重新夺回市场优势。

▲第五代至强可扩展处理器将在2023年第四季度发布

可以看出，英特尔在技术实力和底蕴方面依旧非常雄厚。毫不夸张地说，根据英特尔的规划，如果一切顺利的话，英特尔在未来五年有望重新建立在市场中的领先优势，并且在不断扩大的市场需求中攻城略地，占据更多的份额，并重新建立从技术到市场的完整驱动循环。

▲英特尔发布至强可扩展处理器远期路线图

AI时代：英特尔将面向所有人

目前是AI的时代，英特尔认为自己的AI定义是面向所有人，而不是单独一两个厂家或者企业。毕竟现在所有的AI技术，都要基于英特尔在这数十年间不断累积的技术和生态，没有任何AI技术能脱离英特尔的相关发明创造而存在。作为AI行业的技术基石，英特尔计划持续推动AI普及，并持续开放。比如英特尔为SYCL（基于C++的开放编程模型）做出很多贡献，客户可以利用SYCL以及包含其功能的英特尔oneAPI来横跨多个供应商、GPU、GPU进行编程、编译和加速。英特尔还针对PyTorch 2.0和TensorFlow 2.9进行了优化，以更好地助力AI技术发展。

▲英特尔为SYCL（基于C++的开放编程模型）做出很多贡献。

在目前大火的生成式AI方面，英特尔也对其进行了积极的支持。比如AI企业Hugging Face近期宣布1760亿参数的BLOOMZ模型将采用包含内置英特尔AMX加速器的第四代至强可扩展系列处理器，主要任务为运行从文本到图像的深度学习模型Stable Diffusion，同时也为AI负载进行加速。不仅如此，即使是ChatGPT，英特尔也全力配合H100 GPU为微软的Azure云计算以及ChatGPT进行加速，为其提供算力，这也是英特尔未来尤其关注的增长点之一。

▲英特尔一直作为AI产业的基石而存在

长远的打算

英特尔虽然近几年遇到了短暂的困难，但是这家公司目前在工艺、技术架构、未来产品上的规划和路线图都是非常明确的：从Intel 7、Intel 4、Intel 3再到Intel 18A，以及“Rapids”和“Forest”两个不同的至强可扩展处理器系列的分化，再加上英特尔为至强处理器定制的不同加速模块以及英特尔在AI产业方面的进步——这些都显示了英特尔面临挑战时所作出的长远打算。可以说，英特尔正在酝酿的一切都将可能带来行业和市场的变革，至少是非常显著的进步。当一切回归到正确的节奏，那个神采奕奕、技术领先的英特尔终将归来。

审核编辑 ：李倩