作者 | 屠敏
頭圖 | CSDN 下載自東方 IC
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
在晶片的世紀變遷中，有一家公司，櫛風沐雨 50 載；其創始人提出的一個定律，推動了半個世紀的技術變革，也讓自身一直保持迅猛發展的勢頭。微軟公司聯合創始人比爾·蓋茨高度評價道，它是「晶片之王以及世界最有價值的公司之一」。
其實，不難猜，它就是英特爾。
作為一個技術型公司，從 1968 年存儲器晶片起家，到 CPU、板卡、硬體設備的開疆拓土，如今英特爾在成為晶片巨頭的同時，也拿下了全球 PC 處理器市場的半壁江山，一路成長與改變，英特爾為我們帶來的驚喜顯而易見。不過，對於已輝煌了半個世紀的英特爾而言，在下一征途中，再多的 CPU 市場份額於自身意義也不大，這也是為什麼英特爾 CEO 鮑勃·斯旺曾表示「專注於 90% 的 CPU 市場份額是英特爾錯失轉型的一個原因，讓英特爾成為一個超越 CPU 的公司才是英特爾的未來目標」的主要原因，而這一點恰恰也與英特爾創始人戈登·摩爾最愛說的口頭禪「改變是我們終身的熱愛」不謀而合。
曾經移動革命遺憾收場，以及時下晶片從 22nm-14nm-10nm 以及未來的 7nm 工藝研發之路已趨近於極限之際，想要成為一家超越 CPU 而存在的英特爾，下一步究竟該如何走？改變又該從何處開始？這不僅僅是英特爾需要思考的難題，也是業界尤為關注的重點。
萬眾矚目之下，英特爾並沒有讓大家等待太久。2018 年年底，英特爾官方正式向業界宣布了最新戰略目標，以製程和封裝、架構、內存和存儲、互連、安全、軟體六大技術支柱核心，從「PC 為中心」的戰略轉舵，駛向「以數據為中心」的浩瀚大海。
從硬體的升級到軟體的探索，我們不禁好奇，硬體公司做軟體，且將軟體作為公司的核心一環，他們究竟是在做什麼？而這又是一種怎樣的體驗？值此之際，CSDN 獨家專訪到了英特爾架構、圖形和軟體集團副總裁兼中國區總經理謝曉清，在本文中，我們將從不為眾人所熟知的英特爾軟體出發，基於企業戰略、軟體工具、人才培養的維度，揭曉英特爾的軟體「硬核」實力。
英特爾的軟體再進化
事實上，對於軟體的研究與研發，英特爾並非一時興起將其作為技術支柱核心之一。而在詳述之前，有一個不得不提的地方。除去在美國矽谷核心地帶高樓聳立的英特爾總部之外，英特爾在中國這片土地上早於 2005 年就已建設了一處「秘密基地」——英特爾亞太研發中心，位於高校環繞的上海紫竹科技園區。
這與英特爾中國研究院的定位有所不同，英特爾亞太研發中心主要側重於將英特爾的技術與市場需求相結合，對此，謝曉清表示，英特爾亞太研發中心的前身是 1993 年在上海漕河涇成立的「英特爾中國架構開發實驗室」，如今已有 2300 名工程師，目前主要以軟體為主，除此之外，也覆蓋存儲、網絡、IAGS、數據中心等業務。
英特爾之所以將軟體看得尤為重要，謝曉清表示，在海量數據呈指數級增長趨勢下，英特爾在技術上需要有同樣的發展速度來與時俱進。英特爾不僅有傳統的 CPU、GPU，以及 AI 加速、神經網絡處理等單元，同時還有 FPGA......整體而言，硬體架構的多元化使得普通軟體開發者在開發時困難重重。英特爾作為一個系統提供者，想要將硬體的計算性能徹底釋放出來，其實需要在系統軟體層面上進行一些全面的智能性優化。同時，英特爾可以通過軟體帶來指數級的性能提升。
釋放 SVMS 架構性能，統一跨架構編程模型 oneAPI 應運而生
在過往的多年間，經常被大家忽略的軟體層面，英特爾不僅持續地提供了各種產品化的軟體工具，也帶來了眾多的 SDK、API 庫等等。另外，在開源領域，英特爾擁抱開源也已有 20 年有餘，且在 GitHub 有近 700 個 repository。
從軟體研發角度來看，當 AI 計算邁入超異構時代時，軟體更多的是基於跨平台開發。對此，謝曉清表示，只有通過跨平台才能夠來簡化應用程式開發者面向標量、矢量、矩陣、空間等多種架構的軟體開發工作，且英特爾想要把複雜性包裝在整個系統軟體棧下面。
基於此，在多架構、多功能晶片的超異構計算中，2019 年英特爾推出了令業界驚嘆的統一跨架構編程模型 oneAPI。oneAPI 的到來可以高效幫助開發者簡化異構編程的流程，在性能方面能夠最大程度地加速，提高生產力。這一點也從於去年年底發布的 Beta 版本中得到了驗證。
oneAPI 架構解析
基於 Beta 版，我們發現，oneAPI 包含了兩個重要部分，一是跨架構的程式語言 Data Parallel C++（下文簡稱 DPC++）。它是英特爾全新開發的程式語言，而之所以開發最新的程式語言，謝曉清解釋道，主要有兩個層面考量：
-
跨架構
oneAPI 平台的到來，它不僅僅是對英特爾的平台適用，對於所有願意採用 oneAPI 規範的硬體廠商也可以完全按照 oneAPI 規範開發他們的編譯器。由此，從並行開發的角度來看，基於 DPC++ 所開發的軟體可實現跑在英特爾 CPU 的上，也能夠部分跑在其他硬體廠商 GPU、AI、FPGA 上，且完全把計算獨立到並行計算方式當中。
-
高性能
在性能方面，英特爾投資 C++ 編譯器已有多年時間，最新的程式語言 DPC++ 是基於底層虛擬機 LLVM 格式進行開發的。正是因為有著多年 C++ 編譯器經驗積累，DPC++ 支持英特爾多種矢量化編程技術。在最新的 Beta 版中，該語言的性能已經超越 OpenCL 的性能，類似於現在標準的 CPU 優化版本。
同時，不同的硬體架構能夠保證它是完全開放的，現在 oneAPI 的實現在英特爾平台上可以達到性能的最優化，這一點也保證了 DPC++ 與其他語言相比有非常大的技術優勢。
除了語言之外，正如上文所述，英特爾希望 DPC++ 是開放的，且 DPC++ 是建立在國際標準上的，對此，謝曉清表示，英特爾也發布了一些開放式規範與完整的擴展文檔，DPC++ 的大部分源碼也在 GitHub 上開放（https://github.com/intel/llvm/tree/sycl/sycl）。
開發者上手 oneAPI 指南
在編程模式上，oneAPI 支持 DPC++ 直接編程和基於 API 編程。
對於開發者而言，想要上手 DPC++，其實沒那麼難。一方面，DPC++ 語言本身非常接近於 C++，也比較接近 NVIDIA 的 CUDA。如果有 C++ 或 CUDA 相關開發經驗的程式設計師，其學習曲線相對比較平緩。
此外，謝曉清表示，在 oneAPI Beta 中也包含了大量工具來幫助開發人員更好地進行代碼遷移。
相較於 DPC++ 直接編程，另一種基於 API 編程模式對於開發者來說，或更加友好。「他們可以簡單利用英特爾提供的函數庫接口就可以了」，謝曉清說道。正如上圖所示，這些函數庫也包含了通用的 DPC++ 函數庫、大量的數據計算庫、多線程計算庫、多媒體函數庫、人工智慧神經網絡計算庫等等。此外，英特爾基於此也提供了針對 AI 框架軟體的優化，如 TensorFlow、PyTorch 等。
「有了這些工具，開發者在英特爾的 CPU、GPU、FPGA 或是 AI 晶片中可以做到工作負載的自動加速，其代碼在英特爾下一代產品上也可以百分之百得到兼容」，謝曉清如是說。
oneAPI 機與遇
對於業界及開發者來說，欲善其事，必利其器，oneAPI 的成功落地無疑是一款能夠幫助大家提高生產效率的優秀工具。不過，在這款極具時代意義的工具背後，oneAPI 的研發也經過了多重的挑戰。
當談及這一點時，謝曉清表示，oneAPI 作為英特爾軟體戰略的一部分，在 AI 飛速的發展趨勢下，面臨的首要挑戰就是架構多元化及碎片化的挑戰，這也是 oneAPI 想要解決的問題，而這一問題不僅是英特爾遇到的，也是整個業界都面臨的挑戰。
其次，如何在完成兼容性的同時保證性能，這也是一個很大的挑戰。相對於函數庫部分，謝曉清認為難度略低一些，對此，她表示這一塊主要是接口統一的問題，若接口統一之後就可以針對不同的硬體架構來使用相同的代碼，就能夠保證性能。不過，在語言上，實現較難，這也是英特爾當前著重投入的方面之一。
時下，oneAPI 繼去年發布 Beta 版本之後，以每六周為周期進行版本疊代，截止目前，已有 35 家+ 公司及研究組織支持 oneAPI ，其中包含高性能計算的領導公司、硬體供應商、傳統的 OEM、SIV 等。
而在今年年底，我們也將會看到 oneAPI 正式版的到來。
「硬中有軟，軟中帶鋼」，開發者該如何適應瞬息萬變的時代？
在有了效率利器加身之後，開發者又該如何在時代的浪潮中站穩腳步？
所謂天下武功，唯快不破。無論是 Java、Python 等主流程式語言的疊代，還是晶片研發的進程，我們所處的科技圈中一直在不停歇地運轉，而作為這個時代最為敏感的開發者，順應萬變的潮流也成為必備技能之一。
在這一過程中，英特爾對於開發者而言，從硬體到軟體的深度擁抱無疑也帶來福音，對此，謝曉清表示，時下技術開發者能夠擁抱一些時代的變化，
-
在技術趨勢方面，開發者要學會做到引導技術趨勢，並且把握先機；
-
在軟體層面上，英特爾也希望在 oneAPI 等新興的框架之下，幫助越來越多的開發者跟進新的開發接口的學習，提高效率與性能及軟體的可移植性；
-
在開發者自身發展中，大家學到的東西能夠在未來 5 年甚至更長的時間能夠打好基礎。
除了以上，在英特爾紮根中國的多年間，於 1999 年從清華博士畢業，作為應屆生加入英特爾的謝曉清，其個人的成長和英特爾在中國的發展壯大基本上是並行的發展方向。在進階過程中，謝曉清說道，「有很好的一點就是有機會與很多比我聰明得多的人在一起工作，因為很多的工程師思維都非常活躍，使得我自己能一直接觸比較深的技術層面，不會脫離這些技術，技術視野也是比較寬的，這個很大程度是得益於我能夠有機會跟他們進行日常和工作中的溝通」。
對於其自身而言，從移動端、嵌入式研發、雲、邊緣計算等不同領域的學習與研究，謝曉清表示，我們需要一直跟著時代的潮流向前走。
最後
畢竟，一切過往，皆為序章。
也正是不拘泥於過去，英特爾最新的財報向眾人展示了其「以 PC 為中心」向「以數據為中心」的轉型之路再次獲得成功，未來在高新技術蓬勃發展之下，謝曉清表示，英特爾也將秉持「創造改變世界的技術，造福地球上每一個人」的宏旨，希望在數據的領域當中成為可以信賴的性能領導者。
曾經摩爾定律照耀英特爾輝煌 50 年，而在這個世紀的下半場，對於深度擁抱軟體，以數據為中心的英特爾，我們同樣期待。