英特爾不為人知的 B 面

從 PC 時代至今，眾人只知在 CPU、GPU、XPU、製程、工藝等戰場中，英特爾在與同行硬體晶片製造商們的競爭中殺出重圍，且在不斷的成長進化中，成為全球知名的半導體公司。殊不知，在「剛硬」的背後，英特爾「柔性」的軟體早已經做到了全方位的支援與支撐，並持續發揮獨特的生態價值，推動產業合作共贏。 而對於這一不知人知的 B 面，很多人將其稱之為英特爾隱形的翅膀，雖低調，但是影響力卻不容小覷。

那麼，在如今以資料為中心的時代中，一直流淌於英特爾“血液”中的軟體基因究竟有何價值？在全新的六大技術支柱戰略之下，英特爾的軟體之路行至何處？在軟體生態的建設之中，英特爾又在如何深度賦能合作伙伴？接下來，在本文中，我們將從“英特爾的軟體生態與價值”這一探祕活動中，帶領大家走進英特爾的亞太研發中心，揭開英特爾軟體的層層面紗。

英特爾在中國的 34 年

作為一家見證了半個世紀風雨的硬核企業，秉承「利用摩爾定律的力量將智慧的、連線的裝置帶給地球上的每個人」使命的英特爾於 1985 年正式進入中國；

1993 年，在上海漕河涇成立的“英特爾中國架構開發實驗室”，彼時其主要以軟體為主營業務。2005 年，該實驗室升級，即為如今坐落於上海紫竹紫竹科技園區的“英特爾亞太研發有限公司”；

2003 年，英特爾在成都建立封裝測試工廠，並在 2014 年進一步投資引入高階測試技術（ATT）；

2007 年，英特爾大連工廠破土動工，並在 2015 年升級為英特爾“非易失性儲存”製造工廠；

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英特爾亞太研發中心總經理盧炬

在歷經 34 年打磨沉澱中，英特爾在國內業務擁有涵蓋雲端計算、伺服器設計、虛擬化技術、大資料、深度學習、基本輸入輸出系統、韌體、視訊技術等方面的一級工程研發人才。在研發層面，英特爾亞太研發中心總經理盧炬表示，現在的計算架構已經從 CPU 時代往 XPU 方向發展。這意味著，原來比較流行的 CPU（向量計算）向 GPU（向量計算）、AI（矩陣計算）和 FPGA（空間計算）發展。

而這也可以從英特爾亞太研發的軟體佈局中可見一斑。無論是在 CPU、GPU、AI、FPGA 等硬體基礎上，還是在BIOS 和 Firmware、作業系統、虛擬化技術、Orchestration、Middleware、Framework 等層面，英特爾在軟體領域的探索超乎外界想象。

這一點，我們也從英特爾亞太研發中心開源首席科學家馮曉焰在活動現場所做的分享中得到了證實。

英特爾勢將開源進行到底

眾所周知，開源和軟體不分家。

隨著 AI、雲端計算、IoT 高速發展時代的到來，軟體更是得到了前所未有的發展。一方面，在摩爾定律逐漸趨於極限的今天，開放的軟體將為高成本、週期長、壁壘高的硬體行業釋放無限的效能提升；另一方面，軟體的“閉門造車”早已成為過去式，當下，越來越多的網際網路企業、開發者開始投身於開源生態系統中。

所謂「開源」，原本指的是開放其設計讓所有使用者自由修改的一項機制，現在這項機制早已在無形之中演變為在產品、計劃與專案方面，透過開放大眾的參與、討論與修改，進而加速其發展、增加透明度及大眾福祉的方式。簡而言之，正如馮曉焰所述，開源軟體已經是主流的軟體，在系統軟體棧的各個層次都有開源軟體的選項。

而在我們不完全熟知的英特爾軟體背後，其全面擁抱開源軟體已經有近 20 年的時間。對此，馮曉焰解釋道：“英特爾內部成立了一個團隊叫‘開源軟體技術中心’。在 2005 年的 1 月份，英特爾當時 CEO 曾做過一個承諾，即‘英特爾推出的各種各樣的驅動軟體，我們在提供 Windows 的解決方案時候同時提供 Linux 解決方案’，這標誌著全面擁抱開源軟體。”

英特爾亞太研發中心、開源首席科學家馮曉焰

一直以來，英特爾工程師在著手開源軟體事宜時，均會遵循以下幾種工作方式：

1. 尊重開源軟體的許可，做開源社群的守法公民。 這主要是因為開源軟體特別複雜、不同的開源軟體有各自各種各樣的許可證。在英特爾內部，有一整套的流程，保證所有英特爾研發的軟體是符合這些開源軟體不同的許可證。
2. 與社群合作，並貢獻社群（技術、社群活動）。 在馮曉焰看來，從“貢獻社群和社會合作”來看，可分為兩個層面。首先在技術上，英特爾更多的是將程式碼直接分享到整個開源社群中，如在常用的 Linux核心、Kernel/KVM 兩個基礎軟體裡，英特爾在整個社群裡，程式碼貢獻量常年高居第一。在社群層面，英特爾經常聯動夥伴做貢獻，如自2006年開始連續舉辦中國Linux核心開發者大會。
3. 在最短時間內提供對英特爾新技術在開源軟體中的支援。
4. 建立有意義的開源軟體專案。 如 ACRN 主要解決針對尤其像 IoT 技術上，需要一些比較輕量級的、且能夠安全認證過的一個虛擬化軟體，希望能夠在 IoT 這樣比較小的裝置上也能夠去實現各種各樣的一些新的使用模式。
5. 支援客戶基於開源軟體建立一些解決方案。

隨後，當論及業界存在一些“開源專案正在成為企業技術壟斷”的觀點時，馮曉焰更看重的是開源的東西能促進創新。其表示，英特爾更想要看到的是一些新的技術使用在開源軟體上；其次，英**特爾做開源軟體的目的是希望大家能夠看到和借鑑，這種借鑑的作用能夠幫助很多人達到技術上的一個提高。**對此，基於英特爾亞太研發的軟體佈局，馮曉焰從開源的角度為我們做了深度的剖析：

• 韌體層次：英特爾為 Firmware 開發的 UEFI Framework一直是開源的狀態；
• OS層次：一直以來，英特爾針對 Android、Chrome、Zephyr、ROS 等作業系統均有重大的貢獻。其中，如 Clear Linux是針對英特爾平臺整個優化過的一個社群發行版，可以保證在英特爾平臺上有良好的效能；Celadon，這是英特爾針對 AI 平臺開放的 Android 作業系統的參考實現；Zephyr是針對特別小的IoT裝置要用到的一個 OS 的核心所建立的，事實上是英特爾首先在業界建立的一個專案，目前也得到了業界的廣泛支援……
• 虛擬化層次：英特爾最開始做虛擬化，事實上是在開源軟體XEN上面實現的，而虛擬化技術的成熟才使得 “雲端計算”能夠真正落地;
• Orchestration：在 OpenStack 上，英特爾推動了其在中國的社群的活躍和廣泛應用;
• 中介軟體：WebRTC、JS等也是非常重要的一部分；
• AI Frameworks：英特爾在 Spark、Hadoop、TensorFlow等軟體上，貢獻也非常大。

在成長與共贏的環境中，英特爾在開源社群中的領導地位推動了行業發展，也為新興工作負載中的硬體和軟體互動提供了新模型。

讓資料不再“沉默”

從細分的層面來看，在如今被 AI 全面滲透的時代下，如何讓海量的資料為我們所用一直成為開發者頗為頭疼的難題。

英特爾公司架構、圖形與軟體部（IAGS），資深軟體架構師黃晟盛

對此，基於演算法的複雜性，部署的複雜性，資料處理的複雜性，以及成本、是否可擴充套件、專有介面、資料隱私等大規模人工智慧應用面臨的挑戰，英特爾公司架構、圖形與軟體部（IAGS），資深軟體架構師黃晟盛以英特爾基於Spark開發和開源的兩個專案——BigDL和AnlyticsZoo 為例，分享了其在大資料、深度學習層面發揮的巨大魅力。

• BigDL，是一個基於Spark的深度學習框架，主要對標的是Tensorflow、 Caffe、Pytorch之類的庫，主要目的是使得深度學習演算法能夠用來處理大資料平臺裡頭的資料，有很好的可擴充套件效能。Github 地址：https://github.com/intel-analytics/BigDL。
• Analytics Zoo（https://github.com/intel-analytics/analytics-zoo），該專案進一步為大資料使用者提供了一個統一的端到端的大資料分析+深度學習的平臺。這個平臺構建於 BigDL、TensorFlow 等引擎之上，可以在 Spark 平臺上為多種深度學習框架提供分散式支援，並且提供了很多預訓練和預定義的模型以及參考案例，使得使用者構建應用更容易也更高效。

基於以上類似開源專案的落地，為使用者帶來的益處是顯而易見的，以 AnalyticsZoo 為例，它能夠幫助使用者在筆記本上跑的演算法和在叢集上跑的演算法是同一套實現，所以不會有不一致的情況發生，而且原先的指令碼幾乎不需要修改。

英特爾軟體的效能優化

除了以上，英特爾不僅為產業提供便捷的軟體工具，也不斷推進軟體工具的開發優化，確保開發者和生態利用軟體工具從硬體創新中受益。

英特爾亞太研發有限公司機器學習首席工程師林曉東表示，“英特爾做軟體，就是enabling（使能）和optimization（優化），我們做的事情使我們所有硬體的每一個電晶體都能夠將能力充分發揮，這是英特爾做軟體的目的，使得開發者能夠非常容易地把我們的軟體、硬體充分用起來。”

英特爾亞太研發有限公司機器學習首席工程師林曉東

在優化上，基於深度學習方面，林曉東分享道，從Broadwell到Skylake，軟體與硬體結合帶來了高達277倍的機器學習的效能。從Skylake到Cascade Lake效能增長了28倍，其中通過硬體提升了4倍左右，剩下的全部是由軟體優化帶來的。

英特爾不斷提供簡便、可擴充套件的工具，加速應用開發部署。例如，oneAPI將簡化並統一了跨CPU、GPU、FPGA、AI晶片和其它加速器等不同架構之間的程式設計；OpenVINO工具包，實現了高效能運算機視覺和深度學習視覺應用的快速開發。

在使能方面，英特爾還具備針對客戶的工作負載進行優化的能力，幫助客戶和合作夥伴加速建立應用並推向市場。

對此，來自英特爾中國區雲端計算軟體效能優化團隊總監李巨集表示，“**我們在與客戶互動的過程中，其實是雙向的。**一方面，我們會把英特爾的一些技術介紹到客戶的軟體開發當中，幫他們提高效能。這個過程中，我們也加深了對他們軟體的瞭解，知道我們的技術在裡面使用得怎麼樣，他們在未來需要什麼樣的技術，我們把這樣的資訊反饋給產品部門，為未來的硬體或者軟體產品打造良好的基礎。無論是到客戶，還是從客戶到後端，我們的聚焦點是‘效能與優化’，這是連線兩點的一個樞紐。”

英特爾中國區雲端計算軟體效能優化團隊總監李巨集

根據資料顯示，今年英特爾和中國區的合作伙伴已對近 70 個不同的應用程式進行了優化，專案涵蓋搜尋引擎、媒體處理、儲存，以及還有超過一半的專案和AI相關。大部分的程式經過優化後，能夠達到2-4倍的效能提升，個別能夠提高10倍。

“唯有軟硬兼施，才能更好地滿足未來計算的需求。通過軟體團隊和合作夥伴共同合作，英特爾致力於推動業界軟體生態向前發展。”李巨集表示道。

軟體人才培養

當下以創新為依託的軟體時代，人才是最為重要的儲備之一。在這一方面，來自英特爾亞太研發有限公司高校合作經理顏歷表示，“英特爾一直非常有激情去做教育，這和英特爾本身是一家非常創新的公司是有關係的。教育是培養創新人才的利器，可以幫助我們握有開啟創新之門的鑰匙。英特爾在創新及創新人才培養方面有著比較深刻的理解，以及比較豐富的經驗，所以我們一直在系統化地推進這件事情、做系統化的佈局。”

在落地舉措上，英特爾與各大高校展開合作，基於此，在英特爾亞太研發中心，英特爾還特別設立了實習實訓中心，截止目前，該中心接待了 7000 名學生來實習。據統計，對於英特爾而言，其每年大概要花 5000 個小時在大學合作專案上。

對此，顏歷表示，英特爾更傾向於把最新的技術拿到學術界，去跟學校去進行分享。“有很多的軟硬體平臺，英特爾可能都還沒有給工業界、產業界去使用，就已率先在學校裡試用。”

總結

基於以上，或許可以對於英特爾“軟”化管中窺豹，也能夠了解到在這個軟硬體不分家的時代，想要同時具備這兩種能力，何其困難。

其實對此，猶記得上個月英特爾高階副總裁、首席架構師，架構、圖形與軟體部門總經理 Raja M.Koduri 在媒體分享會中曾說過，軟體的重要性是其他技術領域的十倍，而軟體為硬體帶來的效能上的提升是指數級：

• 通過軟體優化，從 JDK 8 到 JDK 9，可以給硬體帶來 6 倍的效能提升；
• 將硬體與英特爾的記憶體層級架構結合，加上軟體棧方面的技術，可以為永續性記憶體帶來 8 倍的效能升級；
• 在深度學習領域，利用 DL Boost 架構擴充套件，可為硬體提速 28 倍。

整體而言，如果說硬體是基礎，那麼軟體則是驅動其“動起來”的靈魂。這對於身處資料爆發的時代英特爾而言，軟硬協同無疑會為業界帶來更為極致的使用者體驗。而利用得天獨厚的技術與生態優勢，英特爾也將加速創新技術的大規模部署。