走進(jìn)英特爾中國研究院，探索科技創(chuàng )新無(wú)窮奧秘

近日，“2022英特爾中國研究院探索創(chuàng )新日”在北京舉行。此次活動(dòng)以“智探索·匯無(wú)界”為主題，展示了英特爾中國研究院一系列前瞻性研究項目和創(chuàng )新成果?；顒?dòng)中，英特爾研究院副總裁、英特爾中國研究院院長(cháng)宋繼強攜研發(fā)團隊集體亮相，共同分享了英特爾中國研究院在數字化時(shí)代的整體定位、研究方向及創(chuàng )新策略。

英特爾研究院是英特爾公司的“科技創(chuàng )新引擎”，致力于開(kāi)發(fā)可持續發(fā)展的前沿技術(shù)并不斷創(chuàng )造和定義未來(lái)。英特爾中國研究院作為英特爾全球科研體系的重要一環(huán)，深度融入中國創(chuàng )新體系，搭建政產(chǎn)學(xué)研多方合作的新型研究網(wǎng)絡(luò )，主攻人工智能、邊緣計算、敏捷設計三大研發(fā)方向，研究成果覆蓋視覺(jué)智能與視覺(jué)合成、自動(dòng)駕駛與智能交通、智能邊緣、5G、雷達感知、處理器設計與敏捷開(kāi)發(fā)、計算機架構、機器人、類(lèi)腦計算等領(lǐng)域，并實(shí)現了包括無(wú)線(xiàn)顯示、雷電接口、虛擬化無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )平臺、可穿戴芯片、AI算法產(chǎn)品和HERO平臺在內的多項成果轉換。

英特爾研究院副總裁、英特爾中國研究院院長(cháng)宋繼強表示：“英特爾中國研究院以‘科技創(chuàng )新與中國共成長(cháng)’為責任和使命，承載著(zhù)英特爾公司對中國經(jīng)濟與科技美好未來(lái)的信心與厚望，秉持摩爾定律的本質(zhì)精神，以持之以恒的創(chuàng )新，穿越技術(shù)周期，加速向未來(lái)?！?/p>

此次活動(dòng)中，英特爾中國研究院介紹的研發(fā)進(jìn)展主要包括：

人工智能

作為未來(lái)重要的賦能技術(shù)之一，人工智能正在改變人類(lèi)生活的方方面面，賦能各種全新的復雜場(chǎng)景和用例。在不斷突破人工智能領(lǐng)域發(fā)展瓶頸的過(guò)程中，英特爾中國研究院通過(guò)在高效深度視覺(jué)識別方面的前沿研究，以更快、更高、更強的AI技術(shù)創(chuàng )新，解決深度學(xué)習部署的挑戰，為“智匯未來(lái)”開(kāi)啟無(wú)限可能。

●   更快推理速度

o   亞比特神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )突破DNN量化極限——英特爾中國研究院前瞻性地提出亞比特神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，從統計意義上實(shí)現<1bit DNN量化，實(shí)現顯著(zhù)壓縮/加速比。在FPGA的實(shí)際部署中，亞比特神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加速器能實(shí)現更快的推理速度。

●   更高推理準確率

o    全維度動(dòng)態(tài)卷積實(shí)現更高推理準確率——英特爾中國研究院率先提出了全尺度深度視覺(jué)學(xué)習技術(shù)以突破AI擴展瓶頸，部分研究成果已發(fā)表于NeurIPS、ICLR等AI頂級會(huì )議，并獲批十多項專(zhuān)利申請。近期，英特爾中國研究院還提出了一種創(chuàng )新型動(dòng)態(tài)卷積設計——ODConv，以實(shí)現更高推理準確率。該設計采用具有并行策略的多維注意力機制沿核空間的四個(gè)維度學(xué)習互補性注意力，以“即插即用”的方式替代常規卷積，能顯著(zhù)提升大型及輕量型主流CNN模型的識別準確率。ODConv系列模型將于今年下半年，在英特爾研究院開(kāi)源項目中正式發(fā)布。

●   更強算法實(shí)用性

o    三維人體運動(dòng)追蹤技術(shù)（3DAT）實(shí)用性更強——英特爾基于視覺(jué)智能的無(wú)標記三維人體運動(dòng)追蹤技術(shù)（3DAT），利用先進(jìn)的計算機視覺(jué)和人工智能算法，提供了簡(jiǎn)單易用、魯棒、高質(zhì)量的實(shí)時(shí)人體動(dòng)作捕捉解決方案。在北京2022年冬奧會(huì )上，該項創(chuàng )新技術(shù)閃耀賽場(chǎng)，為奧運會(huì )觀(guān)眾帶來(lái)全新體驗，打造別樣精彩。未來(lái)，英特爾的三維人體追蹤技術(shù)（3DAT）將構建“體育+娛樂(lè )”、“游戲+電影”、“藝術(shù)+文創(chuàng )”、“元宇宙+Web 3.0”等多元場(chǎng)景，為虛實(shí)融合創(chuàng )造無(wú)限可能。

邊緣計算

隨著(zhù)進(jìn)入數據爆發(fā)時(shí)代，眾多數據、技術(shù)和商業(yè)模式匯聚到邊緣，邊緣計算的重要性日益凸顯。當下，越來(lái)越多的企業(yè)機構正面臨著(zhù)延遲、帶寬、安全性和連接性等數據處理方面的現實(shí)挑戰。針對當下及未來(lái)邊緣應用的挑戰，英特爾中國研究院原創(chuàng )的高可靠分布式邊緣計算系統，前瞻性地提供三大核心能力：第一，有效的高通量實(shí)時(shí)分布式計算，在指定的、以毫秒為單位計量的時(shí)間內可靠完成；第二，對核心敏感數據（圖像、視頻、核心業(yè)務(wù)流等）精確的控制與共享訪(fǎng)問(wèn)；第三，高效提升邊緣計算新業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)效率。

這些能力讓邊緣計算平臺上的軟件系統開(kāi)發(fā)、迭代及部署與云計算相比更加快捷，能大幅提升業(yè)務(wù)面市速度。英特爾中國研究院還分享了在智能交通、教育及機器人等應用場(chǎng)景下，邊緣計算的典型用例。

在智能交通方面，為更好實(shí)現“車(chē)路協(xié)同”，英特爾中國研究院實(shí)現了對來(lái)自攝像頭、雷達、激光雷達等傳感器的海量數據進(jìn)行全天候、實(shí)時(shí)的數據融合分析。在100毫秒內完成復雜場(chǎng)景下的交通風(fēng)險預判，消弭交通事故風(fēng)險，進(jìn)一步提升道路通行能力，開(kāi)啟智慧交通新時(shí)代。

活動(dòng)中，英特爾介紹了如何利用邊緣計算技術(shù)，將真實(shí)世界的道路測試與虛擬世界的計算機仿真相結合，實(shí)現在虛擬場(chǎng)景下的真實(shí)道路測試（RTAS）。該技術(shù)采用“云—邊—車(chē)”三層架構：在云端開(kāi)發(fā)測試場(chǎng)景庫和控制模型，在邊緣生成虛擬場(chǎng)景并下發(fā)到被測車(chē)輛，被測車(chē)與虛擬場(chǎng)景在真實(shí)道路和環(huán)境上實(shí)時(shí)互動(dòng)。依托該架構，環(huán)境、互動(dòng)和車(chē)輛的真實(shí)動(dòng)態(tài)能實(shí)時(shí)返回邊緣，并形成閉環(huán)，實(shí)現虛擬世界和物理世界的有效融合。

 在教育方面，英特爾中國研究院展示了“迎接未來(lái)教育，共創(chuàng )智能實(shí)驗”的教學(xué)工具平臺。該平臺將邊緣計算的相關(guān)技術(shù)，應用在中學(xué)生理化生實(shí)驗場(chǎng)景中，并基于人工智能算法，借助英特爾OpenVINO工具套件，實(shí)現端到端的實(shí)時(shí)智能實(shí)驗教學(xué)輔助。

在機器人方面，英特爾通過(guò)將邊緣計算引入機器人系統，讓其具備低功耗、小尺寸和高智能的能力。通過(guò)邊緣增強的機器人系統可以支持多種形態(tài)、不同應用的機器人，具備高度的靈活性和可擴展性。

敏捷開(kāi)發(fā)

如今，領(lǐng)域專(zhuān)用的SoC是提高特定領(lǐng)域應用性能和效率的關(guān)鍵，但更復雜的設計、更長(cháng)的驗證時(shí)間及更快的商用需求，讓傳統的設計和驗證變得更具挑戰性，而RISC-V技術(shù)提供了開(kāi)放的、模塊化、可定制的指令集，適合特定領(lǐng)域（Domain Specific Acceleration，DSA）芯片所需的靈活性和高效能，越來(lái)越多的DSA設計開(kāi)始選擇使用基于RISC-V的指令集。

英特爾中國研究院下設的RISC-V敏捷設計實(shí)驗室，致力于設計領(lǐng)先的可定制化RISC-V處理器和加速器IP，建立軟硬件協(xié)同設計的仿真框架，支持迭代式開(kāi)發(fā)和驗證，利用先進(jìn)的設計語(yǔ)言和工具，大幅度提升領(lǐng)域專(zhuān)用芯片設計和驗證效率。

目前，英特爾中國研究院在敏捷開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的研發(fā)取得多方面進(jìn)展，包括將CPU功能模型，SOC功能模型廣泛地應用到處理器和DSA的研發(fā)流程中，實(shí)現功能仿真，支持軟件開(kāi)發(fā)，驗證自動(dòng)化，加快了硬件和軟件的設計驗證；將可綜合高級設計語(yǔ)言進(jìn)一步應用到IP設計和SoC中，提高了設計效率；FPGA仿真平臺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。

展望未來(lái)，英特爾中國研究院將不懈探索新技術(shù)，并以產(chǎn)業(yè)化為導向，針對中國龐大的市場(chǎng)數據及復雜的應用場(chǎng)景，提供AI算法與工具、智能邊緣架構、新型加速器等一系列解決方案，推動(dòng)構筑全新技術(shù)生態(tài)，賦能數字化轉型，驅動(dòng)產(chǎn)業(yè)智能變革。