技术创新:前进的引擎

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  首次在深圳召开的“英特尔信息技术峰会”的热闹场面使人们在“经济进入寒冬”的悲观情绪中看到了希望。英特尔以合作和创新为利器,创造了IT发展史上的奇迹。在本次论坛上,又一次再现了英特尔的这种精神。英特尔公司副总裁兼首席技术官基辛格博士在论坛开幕式上,鼓励与会的800多位工程技术人员、开发商和设计人员携手创新,在经济不景气的环境中继续开发新产品和新技术。基辛格博士说:“增长不是从天上掉下来的,而是需要通过努力来获得的。通过共同的努力,我们就可以制造出优异的产品,重新启动增长的引擎。” 基辛格所说的努力之一就是英特尔实验室所做的大量工作。
  作为英特尔的首席技术官,基辛格博士向与会者通报了英特尔实验室研究和开发的重要进展,并展示了几项最新技术发展带来的益处。英特尔在全世界的80多个实验室拥有6000多名研发专业人员,他们的工作就是实现如下的设想:从可以进行同声翻译的软件,到帮助你在交通堵塞时绕道而行的仪表盘计算机;从小到可以在一块芯片上安装10亿个的晶体管到快到在子弹前进1英寸的时间里,可以完成4百万次运算的处理器;可以在没有服务器的情况下,几分钟内搭建或拆卸的计算机网络;象洗衣机或干燥器一样易于使用和安全可靠的计算机。
  英特尔实验室的研发工作重点是互联网经济的建筑模块,主要的新设想包括,从用来上网的计算机,到处理最新业务活动的服务器,到下载新的电子邮件的手持电话。为了满足市场对更快、更先进及费用更低的数字产品的需求,英特尔的研发工作支持常用的技术规范和标准,以及行业技术创新并与其合作。这些都是靠英特尔每年10%以上增加的研发经费来保证的,2001年英特尔用于R&D的费用为42亿美元。
  
  英特尔实验室:设计未来
  英特尔实验室的主要业务,大致分为四部分:
  硅片技术和制造
  这也是英特尔最早开始且一直保持世界领先的领域,从世界第一个微处理器到最新的64位英特尔安腾处理器。现在,英特尔实验室正在努力进行技术创新,如超紫外线石板印刷(EUV)和20纳米晶体管,这将使摩尔定律得以继续推广:在今后的10年中的每18到24个月,就使每个集成电路中的晶体管数量增加1倍。在环保生产领域也将取得重大进展,在朝300mm晶片过渡时,电力和水的消耗将减少40%。
  随着处理器性能的提高,对芯片包装技术的要求也日益提高。复杂的热量问题、供电和信号完整性等都是面临的新挑战,并且需要加快芯片外部设备的连接速度,以提高系统的整体性能。英特尔正在与基质材料供应商、大学和政府实验室合作,为下一代芯片包装技术开发新型材料和工艺,寻找满足技术和环境目标的新型材料和工艺。
  微架构和电路
  为了追求更高芯片性能,在热量和功耗方面面临着挑战。因此,在千兆赫的速度之外,还在寻找突破性能瓶颈新方法,如线程级平行(thread-level parallelism)、推理式平行(speculative parallelism)和内存优化。同时正在进行微架构和电路方面的技术创新,密切注意未来软件的需要,以及加速处理器和总线互动的方法,以获得最大限度的性能。在电路水平上,长期研究包括转向调查速度快得多的光信令,移动光子而不是电子。
  在电源优化的电路技术,以及高性能和高功效的数据路径电路方面也取得了重大的进展。在数据路径电路领域,正在采用几种新型的逻辑元件来克服电力泄漏,这些元件相当于或超过常规电路的性能,同时使用的设备数量和电力泄漏的可能性都减少了一半。在微处理器通讯的高速信令领域中,正在研究增强同时双向信令技术的方法,尤其是在宽总线和长距离上达到千兆赫时钟速率的低成本解决方案。在服务器方面,高速信令作为在机架内部加快通讯速度,从而提高网络性能的手段,其重要性正在迅速增长。目前在微架构和电路领域进行的工作,将对下一个10年产生重大影响。
  计算硬件和软件平台
  构建未来计算结构,提高必须的技术和产品,使新一代计算成为现实是该研发领域的目标。新的、更加自然的接口,如语音和无线技术;新的运算模型,如对等运算;新的方式,如化整为零(disaggregation),都是为了以较小的空间在服务器中容纳更多的业务处理能力和扩展性。为了实现“始终连接”的设想,正在同行业协会合作开发无线解决方案,以保证持续的互联网接入和设备到设备的信息交换。目前正在研究的3GIO,即第三代输入/输出架构,旨在取代PCI,增加主板上处理器和设备之间的带宽,从而使性能得到显著的提高。在服务器技术方面,正在继续开发InfiniBand架构,这是一种新型解决方案,可以在服务器和远程网络及存储设备之间组成一个中央连接网。由于连通更加容易,减少等待时间,提高带宽,并增强互操作性,InfiniBand架构提高了采用英特尔技术的服务器的性能、可靠性和可伸缩性,从而可以满足电子商务数据中心、服务提供商和服务器总站(server farm)不断增长的需要。
  另外光场映射、WEB服务和主动计算是该领域研究的重点。
  通讯和网络
  加速通讯和网络设备的融合,开发新的技术,为用户提供无缝互联网及通讯系统接入,缩短技术产品投放市场的时间,延长产品的寿命是该部门的宗旨。英特尔实验室正在开发推动通讯、网络和计算技术融合的技术。其工作包括开发驱动互联网的集成电路和电子元件、集数据和语音于一体的第三代移动电话技术,以及统一生活中的所有运算设备的独立互动的无线联网技术。英特尔与主要行业协会合作,建立共同的行业规范,以保证对语音和数据进行无缝交换的设备之间的必要的兼容性。
  今天,办公计算机、家用计算机、手持电话、商务通、录像机、数码相机,以及我们生活中的所有其它电子设备之间可以进行独立的相互作用。英特尔实验室的设想是将来任何智能设备都可以轻而易举地通过最佳的通讯频道,与任何其它的智能设备进行通讯。工作重点放在一切可以启动数据通讯的技术——高速互联网、光交换、无线技术、蜂窝技术和电话线路,在行业的各个领域进行努力,帮助开发通向名符其实的融合的技术和标准,加速通讯、网络和计算技术的融合。
  在单芯片无线互联网方面,正在研发的一种新型处理技术,可以将今天的移动电话的核心部件与手持式计算机结合在一起。这种集成的、“单芯片无线互联网”(wireless-Internet-on-a-chip)技术,具有大大延长的电池寿命和更强的处理能力,将启动一个无线互联网接入产品的新时代。这种新型的技术,必将带来多种多样的集运算和互联网连接于一体的移动设备。“单芯片无线互联网”技术支持Intel Personal Internet Client Architecture(英特尔个人互联网客户架构),这是英特尔的开发蓝图,目的是为了加速交付下一代集语音通讯和互联网访问于一身的高性能、超低功耗的移动设备,以利应用。
  英特尔实验室还在开发一种用于高级应用的新型移动和无线中间设备,以启动安全和自发的团组协作、异类网络间的智能漫游,甚至是象如话音识别这样的自然输入形式。将来,还可以对移动计算机进行连接,用作办公室的台式机。
  
  运算的历史刚刚开始
  “增强用户体验”成为近日IT技术领先厂商的新口号,无论是英特尔去年发布的最重要的技术之一“光场映射”(Light Field Mapping),还是近日轰动业界的微软新推出的操作系统Windows XP都一再强调用户的体验而非计算。基辛格博士还将“主动计算”(Proactive)作为英特尔未来追逐的目标。今天的计算机是互动式的,而明天的计算机将是主动的,它能够预见需求并替你进行必要的处理。那么,如何使成百上千的主动联网计算机和数以百万计的代理商成为一体将是整个IT业人士面临的挑战。
  
  帕特·基辛格简历
  帕特·基辛格现任英特尔公司副总裁兼英特尔公司首席技术官。自1979年加盟英特尔以来的20年间,基辛格先生先后担任过不同的行政和产品开发职务。基辛格于32岁被提升为副总裁,是英特尔公司有史以来最年轻的副总裁。目前,基辛格领导的技术事业部,负责英特尔公司的科研活动,包括领导英特尔公司架构实验室,英特尔实验室,并利用这些技术和活动促进产业间的合作。作为首席技术官,基辛格负责协调英特尔公司的长期科研工作,以确保英特尔在计算、网络及通讯产品和技术的协调发展。
  基辛格在超大规模集成电路设计、计算机架构和通信等领域拥有6项专利和6项应用成果。在这些技术领域,他先后出版了20多本专著,包括《80386编程》。英特尔和计算机行业曾向他授予多项奖励。
  基辛格1979年毕业于林肯技术学院,获A.A.学位。1983年,他毕业于Santa Clara University(Magna Cum Laude),获理学士学位。1985年毕业于斯坦福大学,获硕士学位。
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