【产业观察】英特尔oneAPI与四大超级技术力量助力开放生态系统建设

近年来，新一代信息技术及其相关概念炙手可热，如云计算、机器学习、自动驾驶、数字孪生和当下热度激增的“元宇宙”。在这波澜壮阔的数字时代，无论是技术的实践，还是概念的落地，溯及根源，都离不开晶体管中的“0”与“1”，都离不开数字世界的“地基”——微处理器。

让我们把视线放回1968年，彼时，Robert Noyce和Gordon Moore离开了被称作“硅谷人才摇篮”的仙童半导体公司（Fairchild Semiconducto），在美国加州正式成立了Intel，并于三年后推出了全球第一款微处理器。在此之后的半个世纪，微处理器带来的计算机和互联网革命，改变了这个世界。Intel也自此开始了半个多世纪的半导体“征程”。

近日，英特尔On技术创新峰会（Intel Innovation）开幕，峰会强调对开发者社区的承诺，以及英特尔横跨软件和硬件的开发者至上的理念。在此次峰会期间，英特尔发布了最新产品、开发者工具和技术，强调对赋能开放生态系统的重视，确保开发者能够使用他们青睐的开发工具和开发环境，并与云服务提供商、开源社区、初创企业和更多生态伙伴之间巩固信任及伙伴关系。

在高度城市化的现代社会中，鳞次栉比的摩天大楼已经成为了标志。在数字化进程加速、数字世界高速发展的今天，与物理世界摩天大楼相对应，数字世界的“城市化”也亟待加速。在这一进程中，一方面，开发者扮演了重要的角色，如何为他们提供更便捷的工具、技术、理论依据，促进“数字城市”建设成为了关键。另一方面，科研机构、高校需要为“数字城市”提供“城市规划”和“基础设施”，联合这些机构，协同推进“数字城市”建设也是必须要考虑的重点。

在此次峰会上，英特尔详细介绍了针对开发者的计划，包含一个升级、统一、更加全面的开发者专区（Developer Zone），oneAPI 2022工具包和全新的oneAPI卓越中心（CoE），这些发布旨在优化用户对资源的获取模式，并简化跨中央处理器（CPU）和加速器架构的开发流程。

在英特尔的开发者专区（Developer Zone）中，为了让开发者更加便捷地访问针对人工智能、客户端、云、5G、边缘和游戏等领域的参考设计资料、工具包和其他资源，英特尔推出了一个整合的开发者目录（Intel Developer Catalog），其中包含英特尔软件产品，以及经过优化的英特尔DevCloud开发环境，用于测试和运行在各类英特尔最新硬件（包括CPU、图形处理器（GPU）、现场可编程逻辑门阵列（FPGA）和加速器）的工作负载和多种软件工具。

自2020年英特尔发布oneAPI以来，英特尔一直在准备oneAPI 2022工具包的发布，该工具包拥有900项新功能。会上，英特尔发布的oneAPI新版本首次通过统一的C++/SYCL/Fortran编译器和Data Parallel Python为CPU和GPU增加了跨架构的软件开发能力，提升了Advisor加速器性能建模能力，包括使用VTune Flame Graph将性能热点可视化，通过扩展Microsoft Visual Studio Code集成和Microsoft WSL2支持提高生产力。

英特尔还在会上宣布新增了11位合作伙伴，通过提供战略性代码端口、额外硬件支持、全新技术和服务、课程开发，进一步推动生态系统内部的企业、个人采用oneAPI，目前。英特尔的合作机构、院校包括橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）、加州大学伯克利分校（University of California Berkeley）、杜伦大学（University of Durham）和田纳西大学（University of Tennessee）。除此之外，英特尔扩大了Xellence显卡和可视化研究所（Intel Graphics Visualization Institutes of Xellence）的规模，使之成为oneAPI卓越中心（CoE）。

“英特尔发布了很多硬件去支持产业生态，但这些硬件需要通过底层、中层、上层以及应用层的软件才能发挥他们的力量，赋能各行各业，展现它们的威力。”英特尔公司高级副总裁、英特尔中国区董事长王锐说，“因此，我们建设了开发者专区，推出了完整的英特尔开发者目录，并与合作伙伴积极互动，一同驱动各行各业的技术创新。”

如今，高度发达的信息技术催生了大量的应用，也推进了数据要素的发展。如何发掘大数据价值成为了关键课题。作为利用大数据的抓手、人和技术的交互点，计算能力正渗透到我们生活的方方面面。跨越现有和新兴设备，很快，我们将拥有数以千计的设备供我们随时使用。到2030年，每个人都可能拥有1 Petaflop（每秒进行千万亿次浮点运算）的算力和1PB（Petabyte，千万亿字节）的数据，时延不到1毫秒。

英特尔正在通过打破围墙，并建立一个开放的环境，驱动电脑产业的发展。以全新的CPU、GPU和平台为开发者提供更多的机会。

在处理器方面，得益于软硬件间精心设计和打磨，第12代英特尔酷睿处理器的高性能混合架构带来了一次架构上的变革，并将把后续几代产品的性能推向新高度。第12代英特尔酷睿产品家族包含60款处理器，为500多种机型设计提供动力。目前，英特尔向OEM合作伙伴交付了其中的28个SKU型号的处理器，并推出首批6款台式机处理器，其中包括性能出众的游戏处理器——未锁频版英特尔酷睿i9-12900K。

在数据科学方面，数据科学家们可以在英特尔酷睿和英特尔至强架构驱动的全新解决方案中，使用同类产品中最高的内存配置进行大规模迭代、可视化分析复杂数据。结合工作站硬件和英特尔oneAPI AI分析工具包，英特尔已实现“开箱即用”的AI开发模式。该解决方案能够在戴尔、惠普和联想等品牌中，基于Linux的工作站PC上应用。此外，微软和英特尔已经开展合作，为Windows 11带来完整的数据科学工具链，并在Surface Laptop Studio上部署。

在显卡方面，英特尔秉持着以游戏为先的设计理念，发布了锐炫Alchemist 显卡SoC系列。第一代英特尔锐炫高性能独立GPU（代号为“Alchemist”）将提供X超级采样（XSS）技术，该技术是一项全新升频技术，游戏开发者可以将其整合到他们开发的游戏中。XSS利用机器学习和Alchemist内置的XMX AI加速器优势，提供高性能和高保真的视觉效果。英特尔通过开放标准实现XSS，确保其能够在众多游戏和硬件中广泛使用。此外，Alchemist还将支持英特尔平台上的Deep Link技术，新的计算能力包括Hyper Encode，能够在整合集成显卡和独立显卡引擎的同时，加速单个视频文件的转码。

“计算正在渗透到我们生活的方方面面，很快，我们将有数以千计的设备供人们随时使用，每个人都可以拥有1 Petaflop的算力。”王锐说，“因此，我们认为，计算是人与技术的交互点，计算将会从根本上改变我们的生活。”

回顾历史，重大环境、社会变革带来的影响始终伴随着人类左右。2020年，新冠肺炎疫情发生，直到今天，人类社会的协作模式已然改变。一方面，云上“世界”的构建加速，云与边缘作为一种新兴技术，热度扶摇直上，另一方面，高性能计算已经成为促进传统与新兴领域科技创新取得进展的基础设施。计算正在CPU、GPU、应用加速器、互联处理器、边缘计算设备和FPGA的异构组合中延伸，亟需持久稳定的内存和软件。

为了实现大规模生成、存储和分析数据，英特尔将这些要素组合成一个完整的解决方案。从P级（1015，千万亿级）计算发展到E级（1018，百亿亿级）计算用了超过12年的时间。如今，通往Z级（1Z=1021，十万亿亿级）计算的赛道已然开启，英特尔已经向自己提出挑战，预计在五年内实现Z级计算。实现这一目标的核心是要通过与开放生态系统合作，确保开发者拥有领先的工具和软件环境。

SiPearl正在为欧洲的百亿亿次（E）级超级计算机设计一种微处理器，他们选择英特尔Ponte Vecchio GPU作为该系统高性能计算（HPC）节点内的HPC加速器。为了打通各种计算环境，SiPearl采用oneAPI作为开放的软件规范，帮助开发者提高生产力并优化工作负载性能。

英特尔正在与开源社区及其庞大的生态系统伙伴合作，使开发者在其下一代处理器上的开发更便捷。英特尔还将整合多个全新的加速引擎，旨在解决数据中心规模部署模式中的开销问题，同时提高处理器内核的利用率，降低功耗和占地面积。除此之外，英特尔强调，云应用开发者可以在主要的云服务提供商中使用最新的第三代英特尔至强可扩展处理器，包括阿里巴巴、AWS、百度、谷歌、微软、Oracle和腾讯。

“英特尔是业界推出产品较为完整的公司，从云到端有不同的解决方案，具备不同的功耗，解决客户的不同问题。合作厂商与客户遍布全球。在各界伙伴的共同努力下，我们开发了很多不同的应用、方案、软件”英特尔公司市场营销集团副总裁、中国区数据中心销售总经理陈葆立说，“未来，我们希望把力量贡献出来，支持中国的企业加速创新、加速数字化。”

在信息时代，无论是万众互联——互联网，还是万物互联——物联网，都需要关注端到端的连接状况。随着网络自上而下、从端到端变得可编程，未来，我们将处于一个真正开放的完全可编程的网络中，开发者可以自由地通过软件高速传输数据。

作为一家提供整套硬件和软件来构建端到端可编程网络的公司，英特尔的Intelligent Fabric智能结构是一个端到端的可编程平台，用户可利用英特尔独特的硬件和软件产品来创造商业机会，开发者拥有这些产品的控制权。

英特尔还宣布和谷歌云深度合作，设计和开发基于ASIC的IPU（代号为“Mount Evans”），这是首个由行业标准编程语言和开源基础设施程序员开发工具包支持的开放式解决方案，能够简化开发者在谷歌云数据中心对该技术的访问。

英特尔Tofino 3 Intel fabric processor（IFP）借助P4可编程性和人工智能工作负载加速，为交换机增强了智能性。此外，IFP完全是P4可编程的，将主动权交还给网络编程人员，同时为更安全和自我修复的云构造铺平道路。

AT&T（美国电话电报公司）将采用英特尔作为其芯片供应商，部署其即将推出的虚拟无线接入网络，使其能够灵活地将自动化和类云功能引入其网络，同时对性能、成本和运行效率进行优化。

会上，DEKA Research &Development Corporation与FedEx合作推出了Roxo（FedEx SameDay Bot），这款机器人用于可靠、自主运行的“最后一公里”短程配送。英特尔使用第11代英特尔酷睿i7处理器、英特尔RealSense深度摄像头对Roxo进行测试，并使用OpenVINO作为人工智能推理引擎。通过第11代英特尔酷睿i7处理器，英特尔帮助DEKA创建了高能效和高性能的计算平台。

当前，数据被确认为新一代生产要素，大数据相关产业发展迅速，作为利用大数据的主要工具，人工智能长期以来受到了广泛关注。英特尔在开发者生态系统、工具、技术和开放平台方面的深度投入，正在为人工智能的普及扫清障碍。通过在英特尔至强可扩展处理器上对流行的库和框架进行广泛的优化，英特尔让人工智能更便捷、更具可扩展性，赋能开发者。

英特尔还在投入开发多种人工智能架构以满足不同的客户需求，采用开放、基于标准的编程模型，让开发者能更轻松地在更多的用例中运行更多的人工智能负载。目前，许多世界领先的研究组织和机构正利用英特尔的人工智能技术来解决复杂的任务。

阿贡国家实验室是美国能源部的一个国家实验室，也是致力于提供未来百亿亿次（E级）计算能力的前沿机构。阿贡国家实验室的“极光”（Aurora）超级计算机将搭载下一代英特尔至强可扩展处理器（代号为“Sapphire Rapids”）和英特尔下一代GPU（代号为“Ponte Vecchio”），提供每秒超过两百亿亿次的双精度峰值计算性能。

英特尔与阿里巴巴合作开发了端到端的工具包DeepRec，以促进推荐系统的深度学习训练和部署，这一工作负载会耗费数据中心和云端人工智能生命周期的很大部分，并有不同的计算、内存、带宽和网络需求。DeepRec开发者能更轻松地加载和更新模型，处理嵌入层，利用现有模型库，部署包含数万亿个样本的极大规模推荐服务。

英特尔针对至强可扩展处理器优化的AI工具包为数据科学家提供了更高的性能和生产力，方便快捷。目前，英特尔已经与开源社区，以及亚马逊、百度、Facebook、谷歌和微软进行合作，支持最流行的数据科学软件，优化其在英特尔硬件上的运行，这些软件包括Pandas、scikit-learn、MXNet、PaddlePaddle、PyTorch、TensorFlow、ONNX Runtime等。

英特尔计划通过下一代英特尔至强可扩展处理器（Sapphire Rapids），使人工智能总性能增益提高30倍。这些性能提升将通过广泛的软件优化和即将推出的、内置于处理器的英特尔高级矩阵扩展（AMX）引擎实现。在不需要独立GPU的情况下，它能够执行更多的AI用例。

“在开放环境下，开发者们能自由地联系、沟通和协作，创新在其中茁壮成长；技术是人类智慧的产物，助我们实现心中所想，技术的本质是中立的，每个人都应该以一种更负责、更包容、更可持续和更合乎伦理的方式使用它。”英特尔首席技术官（CTO）、高级副总裁、英特尔软件和先进技术事业部总经理Greg Lavender强调，“英特尔正基于在开放平台和大量基础软件技术方面的深厚积淀加倍努力，旨在实现软件创新。”