万物皆可“算” 异构促“芯”升 原创

深蓝色的机柜星罗棋布，仿佛浩瀚银河中的点点星芒，这是超级计算机系统正在运行。步入数字时代，作为计算机领域的“珠穆朗玛峰”，超级计算机的性能已成为衡量算力水平的重要标志。从远古时期的结绳计算，到近代的机械式计算，再到现代的数字电子计算、智能计算，算力正迎来高速增长的新阶段。

IDC发布的《2021-2022全球计算力指数评估报告》显示，计算力指数平均每提高1点，数字经济和GDP将分别增长3.5‰和1.8‰。当前，算力基础设施建设加快推进，仿真计算、量子计算、绿色计算，智能芯片、操作系统、交互终端，智能制造、医疗健康、交通出行……支撑数字经济发展和千行百业创新应用场景的“算力底座”将在算力、算法、算据的驱动下不断夯实，一幅镌刻着“计算万物”的图景正在缓缓舒展。

半导体作为算力的支柱，算力的提升离不开相关企业的贡献。英特尔作为半导体行业的领军企业，一直致力于通过底层技术创新推动算力提升。而随着行业不断衍生出更加多样化的场景，深入业务场景的多元化算力支持变得愈发重要。11月9日，在“2022联想创新科技大会(Lenovo Tech World)”上，在信息技术领域耕耘多年的英特尔携手联想展示出最前沿的算力应用场景，并分享了前沿实践案例，勾画未来发展蓝图。英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强博士在大会上发表演讲时表示：“通过与联想携手，我们得以构造基于业务场景的完整的边缘计算解决方案，实现数据的实时传输与融合，为业务提供决策支持。

软硬兼修 构建完整异构“芯”

面对海量的多样化数据，传统的单一计算架构必然碰到性能和功耗的“瓶颈”。彼时，提升算力与降低功耗之间的矛盾便接踵而至。

在宋继强看来，异构计算作为“用好的工具解决好的问题”的典型代表，可以实现用不同的架构处理不同类型的数据。而异构集成则可以用更好的集成组合方式，把不同工艺下优化好的模块更好地集成到未来的解决方案中，从而更加高效地处理复杂计算。

“软硬件结合，建立完整异构计算体系”是英特尔在异构计算和异构集成方面的布局思路。硬件上，英特尔采用XPU战略，布局CPU、GPU、IPU、FPGA、AI加速器等领域，大幅提升算力，用户可根据不同需求进行快速组合。2021年，英特尔推出的第三代英特尔至强可扩展处理器中，便封装了异构计算能力，增加了深度学习加速器件和专门针对矢量运算加速的AVX-512。

软件上，由于XPU架构向软件提出了更高要求，能够跨架构编程的软件模型以及可以提升编程效率的工具就显得极为重要。英特尔的oneAPI是一款面向异构集成的开放软件生态系统。通过oneAPI，开发者可使用跨XPU的单一代码库开发跨架构的应用程序，以达到充分利用硬件特性的效果，有效降低了软件开发和维护的成本。

作为英特尔全球战略合作伙伴的联想，是全球超级计算机500强中多套系统的“缔造者”。一直以来，联想在智能算力创新方面，不断探索、打磨新技术，通过端到端的客户参与同合作伙伴一起推动技术的创新。智能算力创新需要大量的计算能力，而“联想大脑”则是联想以算法为基础打造出的创新解决方案。从硬件到软件，“联想大脑”基于第三代英特尔至强可扩展处理器平台打造了包括高性能计算、边缘计算以及联想大脑等强大的计算能力。

作为半导体行业的“创新旗帜——“摩尔定律”在过去的半个世纪里为算力乃至生产力的发展作出了巨大贡献。而“数字经济”时代，先进封装被视作推进“摩尔定律”发展的关键，其重要性不断凸显。

在推动“摩尔定律”的进程中，随着晶体管微缩愈发艰难，围绕“制程、器件”的创新也更加重要。制程工艺方面，英特尔率先使用下一代基于高数值孔径的极紫外光刻机（EUV），进一步降低工艺复杂度、提高良率。“目前，英特尔在Intel 20A和Intel 18A的制程研发上都取得了非常不错的进展，预计这两个节点将提供更好的半导体性能。”宋继强说。

深度融合 构建千行百业数智图

算力虽然发展迅速，但还有很大的成长空间，而算力与应用的融合发展将催生产业的新格局。算力从技术架构上呈现出了多元生态，已经从单一结构向数实融合方向发展。

目前，智慧交通领域发展迅速，但表面之下，尚存诸多问题需要深入解决。其中，大部分问题都能够借助计算的力量来化解。作为智慧交通领域的重要发展方向，车联网技术正随着5G、人工智能、物联网等信息与通信技术的推进而获得高速发展，并衍生出一系列应用场景与服务能力，成为未来交通领域基础建设的重要内容。

素有“8D 城市”之称的山城重庆，因英特尔和联想的来到，车路协同智能化、山城特色3D智慧交通加速构建，让这个动静皆宜的城市得以“融数注智”。

为推动车联网系统在更多城市与地区落地与部署，并以实时可靠的数据分析和智能决策为人们的交通出行提供高效、安全的助力，联想集团旗下面向车联网系统建设的生力军。

联想正与英特尔等合作伙伴一起，通过将 5G、多接入边缘计算  以及车用无线通信技术  有机融合，为用户提供低时延、高安全、可扩展以及低成本的新一代 “5G + MEC + V2X” 车联网解决方案。

宋继强介绍，在方案的设计与构建过程中，英特尔提供了包括英特尔至强可扩展处理器在内的多款高性能的英特尔架构处理器，以及OpenVINO工具套件、英特尔Smart Edge PWEK平台技术等软件工具，为方案提供了坚实的软硬件基底，并通过与联想的紧密合作，对方案开展了充分的融合验证，推动其在重庆 （两江新区） 等城市与地区开展部署实践，并获得了良好的反馈。

在联想车路协同系统的边缘计算侧，OBU和 RSU作为其关键组件，需要收集、处理大量车载数据和路边数据，特别是实时数据的及时处理，需要强大的算力作为后盾。这也正是英特尔至强处理器的“过人”之处。过去，云计算平台位于移动核心网络内部，现在 MEC 将英特尔至强处理器用于移动接入网边缘，从而在更靠近用户的地方，提供基于云的网络资源和服务，减少了网络转发环节，显著降低应用时延，不但让用户有更好的体验，诸如主动式公交优先系统这样的时延敏感应用，也可以成为现实。

除了智慧交通领域，在医疗健康领域亦有联想正与英特尔携手并肩的身影。“PROJECT VITAL”是英特尔与联想合作打造的一款新型的运动能力评估系统，该系统可通过部署边缘计算和终端设备的方式，助力医院员工解决了诸多日常繁琐复杂的工作。目前，“PROJECT VITAL”已经集成到联想现有的慢病管理系统中，并部署在山东省智慧康养共同体泰安中心医院。“随着异构计算还会进一步发展，将会囊括更多的应用领域，为人们构筑更多数实融合的创新应用，创造更美好的智慧未来。”宋继强说。