智能物聯(lián)網(wǎng)AIoT與5G的發(fā)展共同鑄出了一股不可逆的潮流,即每天都有更多的設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng),而這些運行著的設(shè)備又進行著永不停歇地數(shù)據(jù)生產(chǎn)。若純粹依靠網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸至云上并集中處理,當今的網(wǎng)絡升級速度未必比得上數(shù)據(jù)的產(chǎn)生速度。智能邊緣計算隨之崛起,云-邊協(xié)同成為不可逆的趨勢。
據(jù)預測,到2025年,全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將增長至270億個,未來超過70%的數(shù)據(jù)和應用將在邊緣產(chǎn)生和處理。
為更好應對這一趨勢,單一軟件層面的升級顯然不夠。如何實現(xiàn)軟硬件的協(xié)同,并在底層硬件層面就為智能邊緣計算在具體應用場景中的落地做好準備,或許才是更為全面的答案。
第三代至強:瞄準智能邊緣計算的新武器
4月7日,英特爾舉行了新品發(fā)布會,推出第三代至強可擴展處理器。而智能邊緣正是這次發(fā)布會所重點關(guān)注的領(lǐng)域之一。
相較于集中式的云,邊緣計算有著自身的獨特優(yōu)勢。邊緣計算中,計算和存儲資源被部署在邊緣(邊緣服務器或者終端設(shè)備),因而可以就近對本地數(shù)據(jù)進行處理,無需把數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h端云上,從而降低網(wǎng)絡傳輸時長,從而減少延遲。但另一方面,邊緣又存在著存儲資源有限,供電設(shè)備規(guī)模較小等問題,此外,將云擴展到邊緣設(shè)備也意味著受攻擊表面積增加。
換句話說,要嘗到智能邊緣的甜頭,就得先解決這一領(lǐng)域既有的問題。
而英特爾在第三代至強發(fā)布會上表示,這一全新產(chǎn)品平臺在研發(fā)時已對上述問題做了考慮,并相應提出了自身的解決方案。
而在4月8號舉辦的智能邊緣主題論壇上,英特爾公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部副總裁、中國區(qū)總經(jīng)理陳偉博士也對第三代至強處理器的特點和性能做了進一步的闡述。
首先是性能上,第三代至強可擴展處理器進一步優(yōu)化了指令流,使得每時鐘周期指令數(shù)目獲得提升,CPU最高內(nèi)核數(shù)目最高達40個,CPU最高頻率提高至3.7G,綜合上述因素,第三代處理器綜合性能提升的最高幅度可達46%。

此外,第三代至強采用了Speed Select技術(shù),以根據(jù)不同工作負載,分配各個核心的基頻。換句話說,即根據(jù)工作負載的要求,使每個核運行在不同的頻率上面,以CPU的效率,并降低功耗。
內(nèi)存方面,此次第三代至強導入了DDR4-3200內(nèi)存通道,內(nèi)存帶寬上有60%的提升,配合第二代傲騰可持久內(nèi)存,最高內(nèi)存容量可被擴展至6T,內(nèi)存容量上提升了160%。

數(shù)據(jù)傳輸上,英特爾物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部中國區(qū)首席技術(shù)官及高級首席工程師張宇分析稱,英特爾數(shù)據(jù)直接 I/O 技術(shù)(英特爾DDIO),使得數(shù)據(jù)能夠直接從網(wǎng)卡進入到CPU,能夠省去經(jīng)過外部內(nèi)存的轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)節(jié),從而提高數(shù)據(jù)接收和處理速度。
上述技術(shù)的結(jié)合為第三代至強所強調(diào)的超強AI性能作出了鋪墊。張宇表示,更多的核、單核性能以及深度學習加速功能,使得第三代至強在人工智能推理速度上能夠?qū)崿F(xiàn)比上一代提升1.8倍左右。
但算力并非全部,他解釋稱,做人工智能推理時,一方面要接收數(shù)據(jù),同時要用到人工智能模型處理數(shù)據(jù)。而這些模型可能達到數(shù)百G,占用很大的存儲空間。如果數(shù)據(jù)存儲在硬盤中,在使用時調(diào)用,那么整個AI推理速度必然被拉低。而有了大容量的可持久內(nèi)存,這些AI模型就可以被保存在內(nèi)存中。相比起硬盤,內(nèi)存帶來的訪問延時大大降低。
英特爾在發(fā)布會上稱,相比前代平臺,第三代英特爾至強可擴展處理器在AI性能上提升了56%。
安全性方面,第三代至強處理器使用了英特爾軟件保護擴展(SGX技術(shù))和儲存加密技術(shù)(Total Memory Encryption技術(shù))。其中SGX支持在應用內(nèi)創(chuàng)建安全區(qū),全內(nèi)存加密技術(shù)則支持在較小的性能開銷的情況下在內(nèi)存中完全加密最高安全級別數(shù)據(jù),同時,對增強矢量AES、SHA、DH加密等等處理也有加速功能。據(jù)英特爾介紹,這一安全技術(shù)采用有助于縮小攻擊面,防止內(nèi)存竊聽等。
以上性能讓英特爾能夠幫助邊緣端的客戶解決長期困擾的問題。例如,高內(nèi)存帶寬在醫(yī)療領(lǐng)域可以幫助設(shè)備加快成像速度,AI性能的提升可以在工業(yè)領(lǐng)域支持更多的分析和工作負載融合……
多項應用落地
根據(jù)英特爾提供的數(shù)據(jù),目前第三代至強可擴展處理器第一季度出貨量已經(jīng)超過20萬顆。
具體到智能邊緣領(lǐng)域,短期來看這一處理器更多會被用于對于數(shù)據(jù)處理實時性要起較高、對可擴展性要求較高的行業(yè)。比如自動駕駛和工業(yè)自動化這類場景,無論是數(shù)據(jù)傳輸帶來的網(wǎng)絡延遲,還是更嚴重的網(wǎng)絡故障的情況,所帶來的后果可能都是令人無法接受的。
以醫(yī)院為例,英特爾合作伙伴,銳捷云桌面產(chǎn)品總監(jiān)王良就分析了醫(yī)院應用場景的特殊性。
首先,醫(yī)院門診、收費等窗口,實時性較強,數(shù)據(jù)刷新速度非??臁T谶@樣的情況下,如果網(wǎng)絡出現(xiàn)問題,可能導致重大工作事故;其次,醫(yī)院收費窗口外設(shè)種類繁多,包括刷卡器、掃描槍、打印機等等,在終端上需要比較強的外設(shè)兼容性。最后就是傳統(tǒng)醫(yī)院的最大痛點:PC的弱管理或者無序管理狀態(tài),各個單元之間處于較為孤立的狀態(tài)。
王良認為,在醫(yī)院這一應用場景,第三代至強正好能夠發(fā)揮自己的優(yōu)勢,即外設(shè)兼容性、強實時性與統(tǒng)一運維管理。他補充說:“所以我們和英特爾在醫(yī)療桌面云進行英特爾物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)整體解決方案(MRS)的認證合作,在疫情以來在很多醫(yī)院、疾控中心都得到了很好應用和驗證。”
而在智能邊緣視頻分析領(lǐng)域,英特爾至強第三代可擴展處理器同樣能夠應對很多復雜的需求。
宇視科技目前開發(fā)一系列基于英特爾X86的產(chǎn)品,其中英特爾至強可擴展平臺在高性能、強計算、可擴展性等方面的優(yōu)勢和亮點。
根據(jù)宇視科技研發(fā)副總裁胡華明介紹,目前宇視科技面向中高端行業(yè)解決方案的多節(jié)點服務器,包括昆侖系列旗艦產(chǎn)品配置了英特爾第三代至強處理器,其產(chǎn)品具有高融合、高可靠、靈活配置的特點。
在一些中高端應用場景中,能夠進行快速的部署和落地,實現(xiàn)軟硬一體化的快速交付。胡華明表示,“2020年初,在疫情突發(fā)的情況下,如何幫助到企業(yè)、工廠、學校進行快速地復工復產(chǎn)復學成為我們首要的任務。其基于至強平臺的昆侖產(chǎn)品在一個月之內(nèi)快速推出了互學寶、護居寶等抗疫的基于視覺處理的解決方案,目前,該方案已經(jīng)服務超過100多個城市300多個區(qū)縣上千個社區(qū)和學校。”
此外,在一些面向中低端通用領(lǐng)域的單節(jié)點服務器上,基于英特爾至強平臺的強計算能力、較高的性能功耗比,宇視科技同樣有相應的產(chǎn)品,例如主要應用在環(huán)保、高速和社區(qū)等環(huán)境中的視覺檢測相關(guān)產(chǎn)品。
當然,英特爾至強處理器在智能邊緣領(lǐng)域的應用并不僅限于醫(yī)療和視覺等領(lǐng)域。事實上,在全球范圍內(nèi),英特爾至強處理器高性能解決方案已經(jīng)被客戶部署到各行各業(yè),從智能制造、醫(yī)療健康,再到智慧教育等,英特爾至強處理器都能夠幫助客戶應對各類的挑戰(zhàn),也讓每一位合作伙伴對第三代英特爾至強可擴展處理器所將帶來的改變充滿了的信心。