半導體行業觀察 - 英特爾中國研究院是怎樣的存在？－鑽石舞台

自1968年成立以來，英特爾都是半導體領域當之無愧的巨頭。英特爾是一家技術驅動型的公司，英特爾前瞻性的創新思維助其跨越了一波又一波的科技創新浪潮。從1960年開始的主機時代，到1980年的PC時代，2000年的互聯網時代，2010年的移動計算時代，到現在的邊緣計算時代。那麼，在數字化加速轉型的時代，英特爾中國研究院是怎樣的一個存在，又將起到怎樣的作用？

揭秘英特爾中國研究院

英特爾中國研究院成立於1998年，是其全球六大研究中心之一，承載着對中國經濟與科技美好未來的信心與厚望。它以研究導向為主，深度融入中國創新體系，搭建政產學研多方合作的新型研究網絡，主攻人工智能、邊緣計算、敏捷設計等多個研發方向。

當下我們已進入一個數字化加速轉型的時代，中國在智能計算、智能交通、5G、加速器芯片上的部署，推動了數字經濟規模的飛速發展，據CAICT的白皮書數據，過去十年，中國的數字經濟規模和GDP大約增長了4倍。在這其中，英特爾中國研究院也與中國數字化經濟共成長。並且與中國的合作夥伴合作，率先做出一些概念上的創新。

英特爾中國研究院有一個「3S」研究和創新的戰略，3S是指：Seek、Solve、Scale。Seek指的是要去發現問題，找到機會；Solve是提供技術解決方案；最後一個是推廣，將這些技術融入到英特爾廣泛的產品和技術平台當中去，同時利用英特爾大規模製造的優勢，幫助客戶和合作夥伴找到性價比最高、最容易規模化的實施路徑。

此外，英特爾中國研究院與學術界形成了金字塔型的學術合作，也在推動一種由學術界、產業界和政府以及英特爾中國研究院組成的新型的研究網絡。在很多新的產業轉型過程當中，政府有導向、資源，可以提供先行先試的場景，英特爾相關產業界的合作夥伴有數據、現成的平台、工作流等。這種合作模式很適合在智能邊緣計算領域進行科研創新。

在時代不斷迭代的過程中，企業該如何保持創新的動力並走在前沿呢？英特爾認為穿越技術周期的底層邏輯是，「雙輪驅動，融合創新」。

英特爾研究院副總裁、英特爾中國研究院院長宋繼強對這一策略做了解讀：「一方面，我們堅持『創新領域探索』與『規模化商業化導向』的『雙輪驅動』策略，在不斷探索全球領先的前沿技術時，也持續推進技術產品化，加速商業化落地進程。另一方面，針對中國龐大的市場數據以及複雜的應用場景，結合自身技術優勢與本土應用，制定更為長期的本地化發展策略，融合國內外先進技術促進可持續創新。」雙輪驅動構造可持續閉環。

例如英特爾中國研究院在神經擬態智能計算芯片上探索，從2017年開始探索，目前其Loihi芯片已經發布了第二代。Loihi 2採用Intel 4製程工藝，能達到10倍的速度提升，單芯片神經元數量達到了100萬，而面積卻縮小了一半。實現了3D擴展，標準接口帶寬實現4倍提升。可以看出，腦神經元的密度增長速度是很快的。英特爾還為Loihi 2推出了Lava軟件框架，這樣可以讓不同層級的開發者便於使用。

至於其產業化之路，宋繼強告訴半導體行業觀察，目前正在探索Loihi 芯片的應用，一種是在雲端做大規模的數據優化運算的項目試驗；另外一種是特殊領域，比如說在航空航天，因為它是非常低功耗的，又能實現一些AI的效果，所以神經擬態計算用在電力比較短缺的地方會比較好。同時也在和一些合作夥伴探索機器人領域、IoT領域的合作。我們希望能看到一個可以爆發式增長的殺手級應用（Hero application），屆時神經擬態芯片或將很快就進入產品化周期。

英特爾中國研究院研發進展

近日，英特爾以「智探索·匯無界」為主題，展示了英特爾中國研究院在人工智能、邊緣計算、敏捷設計三大領域的一系列前瞻性研究項目和創新成果。

在人工智能領域，通過在視覺上探索，英特爾研究院實現了更快、更高、更強的AI技術創新。當下AI的主要挑戰是在深度學習上的部署挑戰，主流DNN模型都是計算和存儲密集型的，很難部署到邊緣、終端及嵌入式設備商。英特爾中國研究院通過高效深度視覺識別解決深度學習部署的挑戰。

英特爾中國研究院提出的亞比特神經網絡技術，能從統計意義上實現<1bit DNN量化，實現顯著壓縮/加速比。在FPGA的實際部署中，亞比特神經網絡加速器能實現更快的推理速度。

英特爾中國研究院還提出了全尺度深度視覺學習技術以突破AI擴展瓶頸，部分研究成果已發表於NeurIPS、ICLR等AI頂級會議，並獲批十多項專利申請。近期，英特爾中國研究院還提出了一種創新型動態卷積設計——ODConv，以實現更高推理準確率。該設計採用具有並行策略的多維注意力機制沿核空間的四個維度學習互補性注意力，以「即插即用」的方式替代常規卷積，能顯著提升大型及輕量型主流CNN模型的識別準確率。ODConv系列模型將於今年下半年，在英特爾研究院開源項目中正式發布。

此外，還有基於視覺智能的無標記三維人體運動追蹤技術（3DAT），利用先進的計算機視覺和人工智能算法，提供了簡單易用、魯棒、高質量的實時人體動作捕捉解決方案。此項技術也被應用在了北京2022冬奧會上。未來，3DAT技術將打造體育+娛樂」、「遊戲+電影」等多元場景。

當下重要性愈發凸顯的邊緣計算，卻面臨帶寬、延遲、安全性和連接性等難題，英特爾給出的解決方案是高可靠分布式邊緣計算系統，它有三大核心能力：第一，有效的高通量實時分布式計算，能在指定的、以毫秒為單位計量的時間內可靠完成；第二，對核心敏感數據（圖像、視頻、核心業務流等）精確的控制與共享訪問；第三，高效提升邊緣計算新業務的開發效率。

這些能力在智能交通、教育及機器人等應用場景下，都得到了良好的應用。讓邊緣計算平台上的軟件系統開發、迭代及部署與雲計算相比更加快捷，能大幅提升業務面市速度。例如，在智能交通方面，英特爾的解決方案能在100毫秒內完成複雜場景下的交通風險預判，消弭交通事故風險，提升道路通行能力，開啟智慧交通新時代。

近幾年基於RISC-V的敏捷開發成為業界的焦點。宋繼強介紹到，在硬件測試芯片沒有出來前就進行大量的滾動驗證，這就是敏捷開發。因為RISC-V技術具有開放的、模塊化的、可定製的指令集，非常適合特定領域芯片所需的靈活性和高效能。在這方面，英特爾中國研究院下設的RISC-V敏捷設計實驗室，主要提供可定製化RISC-V處理器和加速器IP。

目前，在敏捷開發領域，英特爾已將CPU、SoC等功能模型廣泛地應用到處理器和DSA的研發流程中，加快了硬件和軟件的設計驗證。同時將可綜合高級設計語言進一步應用到IP設計和SoC中，提高了設計效率；FPGA仿真平台也廣泛的應用到英特爾的驗證和軟件測試中，加快驗證和測試速度。

除了上述三大技術領域的創新，英特爾中國研究院還與國內一些跨界的夥伴達成了戰略合作協議。譬如，英特爾中國研究院宣布與首都醫科大學附屬北京朝陽醫院達成戰略合作協議，基於英特爾中國研究院提供的新型傳感技術，交互技術及CPU、GPU、AI和FPGA等計算平台，共同打造急診危重症醫學的「連續性醫療體系」，將智能技術深入融合到急診的院前、院中、院後多個階段，並提供智能化診療策略，突破急診醫療發展的瓶頸。

同時，英特爾中國研究院還與南京市麒麟科技創新園聯合成立英特爾智能邊緣計算聯合研究院，攜手加速智能邊緣計算的技術創新及應用落地。該研究院聚焦三個前沿領域：增強的智能邊緣計算平台軟件/硬件系統；應用領域的數據集搜集和分析、工作負載分析；邊緣側多接入的未來智能網絡與工作負載的軟硬件加速。

寫在最後

英特爾中國研究院秉持摩爾定律的精神，集成英特爾創新的DNA，正在不斷的進行前沿技術的研究和攻克，也致力於把技術成果轉化到正式的業務應用場景當中去，並將創新的技術與不同技術領域、不同行業進行跨界，賦能智慧萬物，引領無界融合。

*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點讚同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。

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