虽然都叫芯片,但用起来的难度就有天壤之别了。
有的芯片功能极其简单,只做一件事,比如电路保护或者电压转换,上电之后直接就可以工作;有的芯片有点复杂,上电之后需要根据板级配置选择工作模式;有的芯片非常复杂,上电后需要有启动程序来对芯片进行大量配置之后,才能正常运行,比如MCU;有的芯片超级复杂,不仅要有启动程序,还要开发大型操作系统来适配,才能真正发挥它的威力,在一个系统中,这样的大芯片可以管理成千上万个上述小芯片。英特尔开发的大多数芯片,都是这种超级复杂的芯片,例如服务器处理器、FPGA和PC处理器。
这种芯片,设计出来很难,要用起来、用得好其实更难,传统上,芯片产品公司扮演全知全能的角色,需要将绝大部分的应用场景都探索清楚,并开发出相应的应用案例给用户参考。但是像处理器这样复杂的芯片,其应用的可能性几乎是难以穷尽的,因而如何让真正的用户参与到芯片技术应用场景探索中,就显得特别重要。
成立于2021年的南京英麒智能科技有限公司,就是英特尔中国研究院深度参与,联合包括高校、研究所和企业在内的产业链资源将英特尔芯片技术进行商业化落地预演的一个新尝试。
在英特尔中国研究院·南京英麒智能科技2023探索创新日上,英特尔中国研究院和英麒智能联合展示了自由视角视频技术、基于Loihi 2的类脑计算系统、领域专用RISC-V处理器微架构分析系统、基于视觉智能的技能过程评估系统、新型边缘计算研究平台、3D运动场景捕捉、虚拟机器人实验室等众多技术方案。
图:英特尔中国研究院院长宋继强
这些方案在技术创新上都颇有亮点。以自由视角视频技术为例,据英特尔中国研究院院长宋继强院长解读,英特尔提供的自由视角视频方案,通过对多相机阵列同步控制,实时采集现场音视频数据,并上传到云端服务器进行3D处理。用户端软件通过实时追踪观看者的视角,选择相应的视频流进行合成及渲染,从而使用户能够在一定范围内自由切换观看角度,提升交互式体验效果。
该方案的用户端可以和边缘服务器配合,运行在手机等移动设备上,使用户随时获得身临其境的感受。
自由视角视频技术是一种全新的场景捕捉技术,为用户打造出接近物理世界视角转换的新体验,但是这需要在云端服务器和边缘服务器上做大量的计算,目前消耗的计算量和通信量还很大。宋继强说:“我们仍然在继续优化,一旦这种技术(价格)可以便宜下来,普及以后,一定会催生出很多新应用。”
在英特尔看来,信息技术架构中,云计算已经发展得非常稳定,而终端设备则是五花八门,在设备和云之间,都是边缘计算可以发挥作用的空间。由于边缘计算的场景非常复杂,每个场景都用定制化方案会很麻烦,所以英特尔希望提供更通用的,从硬件到软件层可自由组合的“模块(building blocks)”,以方便用户选择。
正是基于这样的考虑,英特尔提出了XPU概念,为用户提供CPU、FPGA、NPU等不同种类的处理器产品,用户可以根据具体应用选择最合适的处理器配置组合。“英特尔在底层尽量多搭一些可以供用户选择使用的‘模块’,软件层最大程度地实现兼容现有的各种不同硬件平台,”宋继强表示,信息技术产品的用户最终运行的是软件,所以软件重要性在不断增加,因而能用好处理器类芯片的关键在于如何把握软件的核心需求,他说:“我们要能够找出软件最关键的、核心的需求,不管是计算、I/O还是存储方面的重要的点,以此来挑选硬件。所以,现在英特尔提的叫‘软件定义、芯片增强’。”
宋继强表示,半导体技术发展的广度非常大,英特尔中国研究院一定要不断地去适应变化,把握新的机遇,实现技术拓展,并推动应用层级的创新。
“我们希望能和‘政产学研用’合作伙伴联动起来,打造本地的创新链,实现更大规模的产品化和商业化。”宋继强也强调,本地创新合作需要把更多合作伙伴加入进来,英特尔中国研究院现在和英麒智能的合作,实际上就是从芯片技术的工程开发、测试验证开始,乃至扩展至更多的合作,双方的合作既可以利用中国优秀人才,还可以为本地合作伙伴的技术活产品进行市场推广。而这些合作的最终目标,就是实现立足于中国的芯片技术大规模商业化落地。
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