走進(jìn)英特爾中國研究院，探索科技創(chuàng)新無窮奧秘

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·匯無界”為主題，展示了英特爾中國研究院一系列前瞻性研究項(xiàng)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宋繼強(qiáng)攜研發(fā)團(tuán)隊(duì)集體亮相，共同分享了英特爾中國研究院在數(shù)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”，致力于開發(fā)可持續(xù)發(fā)展的前沿技術(shù)并不斷創(chuàng)造和定義未來。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(jì)算、敏捷設(shè)計(jì)三大研發(fā)方向，研究成果覆蓋視覺智能與視覺合成、自動(dòng)駕駛與智能交通、智能邊緣、5G、雷達(dá)感知、處理器設(shè)計(jì)與敏捷開發(fā)、計(jì)算機(jī)架構(gòu)、機(jī)器人、類腦計(jì)算等領(lǐng)域，并實(shí)現(xiàn)了包括無線顯示、雷電接口、虛擬化無線接入網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、可穿戴芯片、AI算法產(chǎn)品和HERO平臺(tái)在內(nèi)的多項(xiàng)成果轉(zhuǎn)換。

英特爾研究院副總裁、英特爾中國研究院院長宋繼強(qiáng)表示：“英特爾中國研究院以‘科技創(chuàng)新與中國共成長’為責(zé)任和使命，承載著英特爾公司對中國經(jīng)濟(jì)與科技美好未來的信心與厚望，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?！?/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

作為未來重要的賦能技術(shù)之一，人工智能正在改變?nèi)祟惿畹姆椒矫婷妫x能各種全新的復(fù)雜場景和用例。在不斷突破人工智能領(lǐng)域發(fā)展瓶頸的過程中，英特爾中國研究院通過在高效深度視覺識(shí)別方面的前沿研究，以更快、更高、更強(qiáng)的AI技術(shù)創(chuàng)新，解決深度學(xué)習(xí)部署的挑戰(zhàn)，為“智匯未來”開啟無限可能。

●   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(tǒng)計(jì)意義上實(shí)現(xiàn)<1bit DNN量化，實(shí)現(xiàn)顯著壓縮/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(xiàn)更快的推理速度。

●   更高推理準(zhǔn)確率

o    全維度動(dòng)態(tài)卷積實(shí)現(xiàn)更高推理準(zhǔn)確率——英特爾中國研究院率先提出了全尺度深度視覺學(xué)習(xí)技術(shù)以突破AI擴(kuò)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(xiàng)專利申請。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(shè)計(jì)——ODConv，以實(shí)現(xiàn)更高推理準(zhǔn)確率。該設(shè)計(jì)采用具有并行策略的多維注意力機(jī)制沿核空間的四個(gè)維度學(xué)習(xí)互補(bǔ)性注意力，以“即插即用”的方式替代常規(guī)卷積，能顯著提升大型及輕量型主流CNN模型的識(shí)別準(zhǔn)確率。ODConv系列模型將于今年下半年，在英特爾研究院開源項(xiàng)目中正式發(fā)布。

●   更強(qiáng)算法實(shí)用性

o    三維人體運(yùn)動(dòng)追蹤技術(shù)（3DAT）實(shí)用性更強(qiáng)——英特爾基于視覺智能的無標(biāo)記三維人體運(yùn)動(dòng)追蹤技術(shù)（3DAT），利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺和人工智能算法，提供了簡單易用、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(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)閃耀賽場，為奧運(yùn)會(huì)觀眾帶來全新體驗(yàn)，打造別樣精彩。未來，英特爾的三維人體追蹤技術(shù)（3DAT）將構(gòu)建“體育+娛樂”、“游戲+電影”、“藝術(shù)+文創(chuàng)”、“元宇宙+Web 3.0”等多元場景，為虛實(shí)融合創(chuàng)造無限可能。

邊緣計(jì)算

隨著進(jìn)入數(shù)據(jù)爆發(fā)時(shí)代，眾多數(shù)據(jù)、技術(shù)和商業(yè)模式匯聚到邊緣，邊緣計(jì)算的重要性日益凸顯。當(dāng)下，越來越多的企業(yè)機(jī)構(gòu)正面臨著延遲、帶寬、安全性和連接性等數(shù)據(jù)處理方面的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。針對當(dāng)下及未來邊緣應(yīng)用的挑戰(zhàn)，英特爾中國研究院原創(chuàng)的高可靠分布式邊緣計(jì)算系統(tǒng)，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(jì)算，在指定的、以毫秒為單位計(jì)量的時(shí)間內(nèi)可靠完成；第二，對核心敏感數(shù)據(jù)（圖像、視頻、核心業(yè)務(wù)流等）精確的控制與共享訪問；第三，高效提升邊緣計(jì)算新業(yè)務(wù)的開發(fā)效率。

這些能力讓邊緣計(jì)算平臺(tái)上的軟件系統(tǒng)開發(fā)、迭代及部署與云計(jì)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(jī)器人等應(yīng)用場景下，邊緣計(jì)算的典型用例。

在智能交通方面，為更好實(shí)現(xiàn)“車路協(xié)同”，英特爾中國研究院實(shí)現(xiàn)了對來自攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行全天候、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)融合分析。在100毫秒內(nèi)完成復(fù)雜場景下的交通風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判，消弭交通事故風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提升道路通行能力，開啟智慧交通新時(shí)代。

活動(dòng)中，英特爾介紹了如何利用邊緣計(jì)算技術(shù)，將真實(shí)世界的道路測試與虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在虛擬場景下的真實(shí)道路測試（RTAS）。該技術(shù)采用“云—邊—車”三層架構(gòu)：在云端開發(fā)測試場景庫和控制模型，在邊緣生成虛擬場景并下發(fā)到被測車輛，被測車與虛擬場景在真實(shí)道路和環(huán)境上實(shí)時(shí)互動(dòng)。依托該架構(gòu)，環(huán)境、互動(dòng)和車輛的真實(shí)動(dòng)態(tài)能實(shí)時(shí)返回邊緣，并形成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)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“迎接未來教育，共創(chuàng)智能實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)工具平臺(tái)。該平臺(tái)將邊緣計(jì)算的相關(guān)技術(shù)，應(yīng)用在中學(xué)生理化生實(shí)驗(yàn)場景中，并基于人工智能算法，借助英特爾OpenVINO工具套件，實(shí)現(xiàn)端到端的實(shí)時(shí)智能實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助。

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

敏捷開發(fā)

如今，領(lǐng)域?qū)Ｓ玫腟oC是提高特定領(lǐng)域應(yīng)用性能和效率的關(guān)鍵，但更復(fù)雜的設(shè)計(jì)、更長的驗(yàn)證時(shí)間及更快的商用需求，讓傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證變得更具挑戰(zhàn)性，而RISC-V技術(shù)提供了開放的、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，越來越多的DSA設(shè)計(jì)開始選擇使用基于RISC-V的指令集。

英特爾中國研究院下設(shè)的RISC-V敏捷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，致力于設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的仿真框架，支持迭代式開發(fā)和驗(yàn)證，利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)語言和工具，大幅度提升領(lǐng)域?qū)Ｓ眯酒O(shè)計(jì)和驗(yàn)證效率。

目前，英特爾中國研究院在敏捷開發(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(yīng)用到處理器和DSA的研發(fā)流程中，實(shí)現(xiàn)功能仿真，支持軟件開發(fā)，驗(yàn)證自動(dòng)化，加快了硬件和軟件的設(shè)計(jì)驗(yàn)證；將可綜合高級設(shè)計(jì)語言進(jìn)一步應(yīng)用到IP設(shè)計(jì)和SoC中，提高了設(shè)計(jì)效率；FPGA仿真平臺(tái)也廣泛的應(yīng)用到英特爾的驗(yàn)證和軟件測試中，加快驗(yàn)證和測試速度。

展望未來，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(dǎo)向，針對中國龐大的市場數(shù)據(jù)及復(fù)雜的應(yīng)用場景，提供AI算法與工具、智能邊緣架構(gòu)、新型加速器等一系列解決方案，推動(dòng)構(gòu)筑全新技術(shù)生態(tài)，賦能數(shù)字化轉(zhuǎn)型，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)智能變革。