Das Unternehmen Intel besteht aus vielen Abteilungen, die auf bestimmte Bereiche spezialisiert sind. Die fortschrittlichsten und oft experimentellen Lösungen werden von "Intel Laboratories" oder Intel Labs entwickelt. Das Unternehmen verfügt über viele Forschungslabors auf der ganzen Welt, was es ihm ermöglicht, enger mit Universitäten, Regierungsinstitutionen und Unternehmen in verschiedenen Ländern zusammenzuarbeiten.
Bemerkenswert ist, dass es Pat Gelsinger war, der derzeitige Chef von Intel, der vor fast 30 Jahren unterschiedliche Labors unter der Schirmherrschaft einer Einheit vereinte und eine Teamarbeit zwischen ihnen etablierte. Während dieser Zeit haben viele Technologien die Wände der Intel Labs verlassen und sind so vertraut geworden, dass Sie sie nicht bemerken. Es ist schwer vorstellbar, dass sie einst den Status eines Versuchsunternehmens hatten und mehrere Phasen des Audits durchlaufen haben, in denen ihre Aussichten für Entwicklung, Implementierung, Skalierung und die Gesamtkosten der Entwicklung bewertet wurden.
Der letzte Punkt ist der "krankste", wie für die meisten anderen Forschungslabors in jedem Bereich. Die Softwareentwicklung kann in ein bis zwei Jahren abgeschlossen sein. Mikroarchitekturlösungen erfordern mehr Zeit. So wurde beispielsweise die VT-x-Virtualisierungstechnologie etwa drei bis vier Jahre im Labor „gekocht“, und der gesamte Weg von der Idee bis zum Einzug in die Endprodukte dauerte etwa fünf bis sechs Jahre.
Zu den bemerkenswertesten Produkten, die von Intel zusammen mit anderen Giganten der IT-Branche initiiert und später entwickelt wurden, gehören beispielsweise die USB- und PCI-Express-Standards, die jetzt dank der Spezialisten von Intel Labs zu Thunderbolt verschmolzen sind. Es gab auch völlig ungewöhnliche Lösungen: Intel Labs entwickelte ein Computersystem, das es dem berühmten theoretischen Physiker, Kosmologen und Astrophysiker Stephen Hawking ermöglichte, trotz krankheitsbedingtem Sprachverlust mit der Welt zu kommunizieren. Anschließend wurde die Entwicklung zu einer Open-Source-Plattform.
Derzeit sind die Schlüsselbereiche für Intel Labs: künstliche Intelligenz, Datensicherheit, Technologien für Rechenzentren und 5G-Infrastruktur, neue Ansätze für die Datenverarbeitung, Steigerung der Effizienz der Software- und Hardwareentwicklung, kundenspezifische und spezialisierte Chips und natürlich , neue Mikroarchitekturen für zukünftige Prozessoren. Aber nicht nur - Mitarbeiter von Intel Labs haben nicht die Absicht, alle Geheimnisse preiszugeben.
Im Bereich des New Computing sind Quantensysteme einer der Hauptentwicklungsbereiche. Hier entwickelt Intel Labs sowohl Software als auch Hardware. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Entwicklung von Quantenprozessoren auf Basis von Spin-Qubits. Sie hält diese Richtung aufgrund der einfachen Skalierung und der einfachen Integration in bestehende CMOS-Lösungen für die vielversprechendste.
Aber ein Quantenprozessor allein kann unter normalen Bedingungen nicht funktionieren – er benötigt extrem niedrige Temperaturen, und diese müssen mit hoher Genauigkeit gehalten werden. Aus diesem Grund entwickeln Intel Labs kryogene Steuersysteme, die neben der Genauigkeit auch eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit aufweisen. Darüber hinaus widmet das Unternehmen der Softwarekomponente viel Aufmerksamkeit und arbeitet an Quantencompilern und verschiedenen Algorithmen für Quantencomputing.
Ein weiterer wichtiger Bereich für Intel ist das neuromorphe Computing, das dazu beitragen wird, KI-Systeme dem echten menschlichen Denken ähnlicher zu machen. Der „traditionelle“ KI-Ansatz erfordert Deep Learning auf riesigen Datensätzen, was zu enormen Energiekosten führt und gleichzeitig solche Systeme auf nur einen vorgegebenen Bereich des „Wissens“ beschränkt – im Prinzip ein KI-Modell zur Bilderkennung, kann Sprache nicht verarbeiten. Neuromorphes Rechnen ist viel effizienter.
Sie (selbst-)lernen schneller und können bereits im Arbeitsprozess externe Quellen „aufziehen“. Darüber hinaus gibt es viele andere Anwendungen für sie, darunter kombinatorische Optimierungen, Graphensuche, Erstellung von Wärmediffusionsmodellen und vieles mehr. In allen Fällen erweist sich der neuromorphe Prozessor als Dutzende Male produktiver als Chips mit traditionellen Architekturen und verbraucht gleichzeitig viel weniger Energie. Eines der Ergebnisse der Arbeit von Intel Labs in dieser Richtung ist die Loihi-Architektur und darauf basierende Chips.
Ein weiterer interessanter Entwicklungsbereich von Intel Labs ist die vollständig homomorphe Verschlüsselung (FHE), mit der Sie Informationen viel effizienter schützen können. Mit dieser Technologie können Sie Berechnungen direkt mit verschlüsselten Daten durchführen, ohne dass die Verschlüsselung entschlüsselt und rückgängig gemacht werden muss. Laut Intel ist der entwickelte Ansatz 1.000-mal schneller als die bestehenden. FHE wird aktuelle Lösungen ergänzen oder ersetzen, wie beispielsweise die Intel Software Guard Extensions (SGX)-Anweisungen, die ebenfalls von Intel Labs erstellt wurden.
Sowohl FHE als auch SGX sind wichtig für Confidential Computing und insbesondere für das föderierte Training von KI-Modellen auf der Grundlage vieler Datensätze aus unterschiedlichen Quellen, die nicht möchten, dass ihre Informationen für andere Teilnehmer des Prozesses sichtbar sind. So entstand beispielsweise die weltweit größte Datenbank medizinischer Daten für das Training spezialisierter KI. In diesem Fall ist es zwingend erforderlich, dass das gesamte System und seine Benutzer keinen Zugriff auf sensible Informationen wie persönliche Daten von Patienten haben.
Ein weiteres Betätigungsfeld von Intel Labs ist die Silizium-Photonik, an der das Unternehmen seit mehr als zehn Jahren arbeitet. Einfach ausgedrückt ist dies die Integration von Laser-Transceivern direkt in Chips für ultraschnelle Datenübertragung bei minimalem Energieverbrauch. Dies ist notwendig, da immer mehr Energie für die Datenübertragung auf dem klassischen elektrischen Weg aufgewendet wird und die Kapazität der Kanäle an ihre Grenzen stößt, auch an die physikalischen – moderne Chips benötigen bereits mehrere tausend Kontakte. In einem ersten Schritt ist geplant, alle Chips (CPU, GPU, FPGA, ASIC, SSD usw.) innerhalb von Servern und innerhalb von Serverracks direkt mit „Optik“ zu verbinden.
Abschließend darf eine weitere Entwicklung der Intel Labs nicht unerwähnt bleiben, die kürzlich im fertigen Produkt debütierte. Wir sprechen über ASIC für den Bergbau namens Bonanza Mine. Über den Chip selbst und den darauf basierenden Miner haben wir bereits früher ausführlich gesprochen. Und hier bemerken wir nur, dass sich Bonanza Mine als äußerst kompakter und effizienter Chip herausgestellt hat. In Bezug auf den spezifischen Energieverbrauch ist er einer der besten auf dem Markt. Und den großen Bestellungen für diese Chips nach zu urteilen, war Intel in der Lage, einen attraktiven Preis für neue Artikel anzubieten.
Dies ist keine vollständige Liste der Entwicklungen von Intel Labs. Das Unternehmen ist nicht bereit, über viele von ihnen im Detail zu sprechen. Und das nicht nur, weil es sich noch um geheime Studien handelt, von denen die Zukunft des Unternehmens abhängen wird, sondern auch, weil nicht alle bald das Licht der Welt erblicken werden. Beispielsweise erwähnte der Leiter der Intel Labs, Rick Uhlig, die Untersuchung der Möglichkeiten, einzelne Blöcke innerhalb von Chips zu kombinieren, indem ... drahtlose Kommunikation verwendet wird. Es stellt sich heraus, dass dies über kurze Entfernungen in jeder Hinsicht rentabler sein kann, als Tausende und Abertausende von Verbindungen im Interposer zu verdrahten.
2022-03-18 18:12:07
Autor: Vitalii Babkin