回（huí）顾过（guò）去（qù）35到40年间（jiān）计（jì）算的发展历（lì）程，计算力的（de）增长速率呈指数级上（shàng）升，从（cóng）万物数字化、万（wàn）物互联、万物移动化到万物云化（huà），当前进入万物智能化。

在PC时代，互联网用户增长了十（shí）亿（yì）人。硬件和（hé）软件结合的（de）典型例子就（jiù）是PC上（shàng）X86架构和Windows系统的结合。

进入移动（dòng）化时代，从10亿的互联网用户增长到100亿的设备，呈现10倍（bèi）的（de）增（zēng）长。硬件和软件的结合也发（fā）生了变化，变成了（le）ARM架构和ioses及androids操（cāo）作系统，同时Linux系统和X86平台也占据（jù）一（yī）部分（fèn）市场。从10亿到100亿，实现（xiàn）的（de）是指数（shù）级（jí）的增长。

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进入以数据（jù）为（wéi）中（zhōng）心的时代，异构计算（suàn）也随之出现。

以往（wǎng）CPU、GPU、FPGA等，均可以独当一面（miàn）。而（ér）当下（xià），传（chuán）统的通（tōng）用架构已远不能满足需求。CPU、GPU、FPGA甚至AI加速器等多种架构之（zhī）间组（zǔ）合，方能招架得住处（chù）理数据（jù）密集型（xíng）、复杂的工作（zuò）负载。未来，这种异（yì）构计（jì）算将（jiāng）成为（wéi）常（cháng）态。

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一、应对（duì）多架构挑战 oneAPI应运而生

当前，不（bú）管是CPU、GPU、FPGA等（děng）哪一个硬件平（píng）台往往（wǎng）都需要开发者维护独（dú）立（lì）的代（dài）码库，这些（xiē）代（dài）码库需（xū）要（yào）使（shǐ）用不同的语（yǔ）言、库和软件工具（jù）进行编程。这是一项极其复杂（zá）和耗费时间的工作，大大降低开发（fā）速度、抑制创新。

具体而言，异构计算（suàn）使得一（yī）个用户可能在同一个数据中心里既需（xū）要CPU里做虚拟机，又需要FPGA来做各种解压缩或者加速器，还（hái）需（xū）要GPU来做（zuò）深度学习或（huò）者人工智能（néng）。这就需要在数据中心里安（ān）各种各样的硬件，跑各种各样的（de）软件。如果还是各自（zì）为政的话，对于（yú）用（yòng）户来说，就算应用将来要扩容、硬件平台将来要升级，都是成（chéng）本（běn）很高的一件事。甚至此前（qián）做的都全白做了。

为了解决这一难题，oneAPI应运而生（shēng）。oneAPI是一个以开发（fā）者为（wéi）中心的平台，简化（huà）多架构编程的一个统（tǒng）一（yī）编程模型（xíng），开发者可（kě）以自由选（xuǎn）择架（jià）构，大大降（jiàng）低（dī）了使用不同的代码库、编程语言、编程工（gōng）具和（hé）工作流程所带来的复杂性。oneAPI采用统一、简化的（de）语言和函数库，用于表达（dá）并行化（huà），且基（jī）于行业标准和开放式规范，能够与现（xiàn）有 HPC 编程模型互操（cāo）作。

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oneAPI包括了一（yī）项基（jī）于开（kāi）放（fàng）规范的行业计划和（hé）一款beta产品。该（gāi）规范包括（kuò）一（yī）种（zhǒng）编程语言、强大的API函数（shù）库（kù）以及底层硬件接口。oneAPI beta产品为开发（fā）者提供了全套的开（kāi）发工具，包括编译器（qì）、编程库、分析器（qì）等，并把这（zhè）些工具封装为（wéi）特定（dìng）领域的工具包。初期oneAPI beta版主要面向英特尔至强可扩展处理器、带集成显卡的英特尔酷睿（ruì）处理器，以及英特（tè）尔FPGA，未来（lái）还将支持更（gèng）多硬件。

oneAPI将实现（xiàn）与现有（yǒu）行业标准的互操作性。oneAPI开放（fàng）式规范（fàn）包（bāo）括（kuò）一种跨架构的编程（chéng）语言Data Parallel C++ (DPC++)、一套用于API编（biān）程的函（hán）数库以及底层硬（yìng）件（jiàn）接口（oneAPI Level Zero）。有了（le）这（zhè）些组件，英特尔（ěr）和其他企业就能创建他们自己（jǐ）的oneAPI实现来支持自己的产品，或基于oneAPI进行（háng）新（xīn）产品（pǐn）开发（fā）。

oneAPI规范是为支持来自多个（gè）厂商的各种CPU和（hé）加速器而设计的。oneAPI beta版目前支持英特（tè）尔CPU（英特尔至强、酷（kù）睿、凌动）、英（yīng）特尔Arria FPGA以及作为（wéi）未来独立数据中心GPU代理开发平台的第九代/英特尔核芯显卡。oneAPI日后将（jiāng）支持更多英特尔加速器架（jià）构。

DPC++是（shì）基于大众熟悉的C和C++语言，专门为（wéi）oneAPI设计的主要编程语（yǔ）言。它融合（hé）了来自Kronos Group的（de）SYCL，从而（ér）可（kě）以支持跨CPU和加速器上的数据并（bìng）行和异构编程，目（mù）的（de）是为了简化编程以及（jí）提（tí）高代码（mǎ）在不同硬件上的可重用性，同时能根据（jù）特定（dìng）的加（jiā）速器进（jìn）行调优。

DPC++语（yǔ）言增强（qiáng）将会通过一（yī）个开发者社区项目来进行扩展（zhǎn），以简化数据并行（háng）编程（chéng）。该（gāi）项目向（xiàng）公众开放，并将通过开发者们的共同努力不断发展。

目前（qián），很多库（kù）和组件已经开源或（huò）即将（jiāng）开源。英（yīng）特尔一位工程师指出：“开（kāi）发者有想法（fǎ）可（kě）以去（qù）做（zuò）扩展，这对开发者来讲是没（méi）有太大阻碍的。第二个（gè）层面，我们做这个目的（de）是因为后面计算会（huì）比较复杂（zá），因为你可能（néng）有（yǒu）AI的（de）应（yīng）用，有后面更多的跨架（jià）构（gòu）/跨平台的（de）应（yīng）用，还有各种框架上的支持，这些都是（shì）依赖于开发（fā）者对oneAPI的支持或者之后（hòu）的发展，应（yīng）该说本身（shēn）它是（shì）一个发展的平台，它（tā）不是固定不变的东（dōng）西。英特尔开了一（yī）个很重要的头，也投了（le）大量（liàng）的人力（lì）和物力，后面（miàn）要做（zuò）的话应该是（shì）开（kāi）发者共同和我们一起把这个东西往前推的（de）过程。”

用一个（gè）形象的比方（fāng），不同架（jià）构的选择如（rú）同是“自（zì）助（zhù）餐（cān）”，有各种各（gè）样（yàng）的菜，可以（yǐ）自（zì）由组合，想（xiǎng）吃沙拉就（jiù）吃（chī）沙（shā）拉，想吃红烧肉也（yě）可以。此前一（yī）些企业（yè）提供的方案是封闭（bì）性的，有的公司只供红（hóng）烧肉（ròu），有（yǒu）的（de）公司专门做（zuò）沙拉。而有（yǒu）了（le）oneAPI的（de）支持，企业客户才能够更灵活的选择各（gè）种架构进行任意组（zǔ）合，oneAPI是通（tōng）过软件来帮助实现硬件灵活组合的愿景。

二（èr）、OneAPI是英特（tè）尔（ěr）软硬结（jié）合（hé）软件为先战略中的重要一（yī）步

现在数据量（liàng）极（jí）其庞大，已经远远超出了（le）在一台计算机上（shàng）就可以完全处理的承载和（hé）能力，必（bì）须要（yào）清楚如何应对这些无（wú）法放进一台（tái）计算机的大规模数据的处理方式，这是巨（jù）大的机会。接下来面临的挑战是（shì），如何（hé）将（jiāng）性能提（tí）升十倍、百倍，而并不是简（jiǎn）单的提升10%的问题。

英特（tè）尔首席架构师Raja Koduri认为，摩尔（ěr）定律将持续给（gěi）我们（men）带来非（fēi）常好的性能提升；而（ér）通过软件和硬件的结合，可以让摩尔定律（lǜ）的提升变成十倍。因为（wéi）摩尔定律会带来（lái）更多的晶（jīng）体管，而软件可以将越来越多的晶体管的极致性能释放出来。将（jiāng）软件和硬件（jiàn）结合（hé）就是（shì）英特尔的战略重点，这也是未（wèi）来面临的非常巨大的机会。

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英（yīng）特尔认为，对于全新硬件架构的每一个（gè）数量级的性能提升潜力，软件能带来两个数量级的性能提（tí）升。英特尔首（shǒu）席架构师（shī）Raja Koduri表示： “通过（guò）软（ruǎn）件（jiàn）优（yōu）化，可以给Java带来6倍的性能提升，给（gěi）持久（jiǔ）性内存带来8倍（bèi）的性能升级，在AI领域带来28倍的性能提升，所以它的性能提升空间是非常大的，而且这仅仅（jǐn）是在（zài）同一款硬件上通（tōng）过软件就可（kě）以做到的。”为（wéi）此，2018年12月英特尔（ěr）“架（jià）构日”活动上提出（chū）六大（dà）技术支（zhī）柱战（zhàn）略，即：制程和封装、架构、内（nèi）存和存储（chǔ）、互连、安全（quán）、软件（jiàn）。

“软件是英特尔的一项重要战略（luè）资（zī）产（chǎn），英（yīng）特尔将通过软件业务来充分释放公司的整体增长潜力。英特尔（ěr）希望（wàng）通过在整（zhěng）个开源生态（tài）系统中的协（xié）作，来推动面向以数据为中心时代的产品和服务（wù）创新。” 英特尔公司副总裁兼系统软（ruǎn）件产品部门总经理苏义德曾强调。

英（yīng）特尔拥（yōng）有（yǒu）一个1200万活跃（yuè）开发者的生态（tài）系统，横跨PC、网络和数据中心。不（bú）管客户有高性（xìng）能的（de）要求（qiú）还是有低功耗（hào）要求，或者是对成（chéng）本（běn）比较敏感，英（yīng）特尔都有完整（zhěng）的产品线可（kě）以对应（yīng）用户的不同需求。英特尔希望可（kě）以实现一个非常简化的流程（chéng），通过一个统一的（de）软件栈，一（yī）个统（tǒng）一的API就可以适应客（kè）户所有的从性（xìng）能、功（gōng）耗到成本上的（de）优化需求。

在软硬结合软件为先的战略中，英特尔（ěr）在“架构日”活动上同时宣布（bù）推（tuī）出“oneAPI”项（xiàng）目，面向（xiàng）多（duō）元化计算时代。该项（xiàng）目包括一（yī）个全面（miàn）、统一（yī）的开发工具组合，以将软件匹（pǐ）配到能最（zuì）大程度（dù）加速软件代码（mǎ）的硬件上。

“绝大多数AI算法的演（yǎn）进和创（chuàng）新（xīn）都是在更偏上层来（lái）完成的，我们希望在底层就（jiù）做好助力和驱动。同时（shí），我们（men）也会不（bú）断优化（huà）oneAPI。这样，未来任何编程人员（yuán）不管是他们想将硬件（jiàn）性能提升10%、20%甚至50%，都可以在这个框架上（shàng）轻松实现，而不（bú）需要再自（zì）己编写语（yǔ）言。”Raja Koduri表示。

2019年11月正式发布了oneAPI公开发行版本。oneAPI包（bāo）括了一项基（jī）于开放规（guī）范的行业计划和一款beta产品。

英特尔指出，oneAPI不是一个全新的东西（xī），它是之前几十年的（de）积累上面（miàn）做了一个扩展。基于现（xiàn）在工作（zuò）负载越来越复杂，做这样（yàng）的扩展是非常合情合理的一件（jiàn）事（shì）情。从现（xiàn）在整（zhěng）体来看，无论（lùn）是（shì）开发（fā）效率还是实际（jì）的产品运营（yíng）效率，都可以从中受益。

三（sān）、oneAPI重在培育生态系统 与伙伴共（gòng）同拥抱数（shù）据时代

在（zài）设计oneAPI之初，英特尔（ěr）就（jiù）考（kǎo）虑到要发挥整个Xe架构最强的（de）全（quán）面性（xìng）能，不管（guǎn）是高性能还是（shì）低功耗。除（chú）此之外，oneAPI的设计也确保（bǎo）要符合英特尔（ěr）所有其他不同计算和应用的需求。不管是（shì）CPU、FPGA还是加（jiā）速器，oneAPI的设计都可（kě）以和它们进（jìn）行非（fēi）常完整的配合（hé）。

oneAPI，是（shì）英特尔以软（ruǎn）件来最大程度释放硬件（jiàn）性能，从软件层面来简化（huà）和统（tǒng）一跨SVMS架构的创新。Raja Koduri指出，oneAPI是一个非常底层的抽象框架（jià），主要就（jiù）是面对以（yǐ）后（hòu）不同计算元素的集成，希望（wàng）能够从（cóng）底（dǐ）层更好地完成特（tè）征抽象和集成（chéng）。

SVMS架构是由标量（Scalar）、矢量（Vector）、矩（jǔ）阵（Matrix）、空间（Spatial）四种架构组成的，分别对（duì）应着CPU、GPU、FPGA和加速器（qì），它们的组合方式是多种多样的。通（tōng）过（guò）这个架构的分类方式可以看到（dào），CPU是最通（tōng）用的一种架构，而GPU会（huì）比CPU更加高（gāo）效（xiào）和专用，而FPGA和加速（sù）器的能效和灵（líng）活性更高。

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“英特尔的（de）策略就是要囊括CPU、GPU、FPGA、加速器所（suǒ）有的架构。”Raja Koduri指出，CPU依旧是目前最（zuì）重要的架构，英特尔将不断提高每个CPU的性能（néng），继续保持它作为最（zuì）强（qiáng）的计算架构的（de）位（wèi）置。GPU战（zhàn）略主要是要提高（gāo）能效（xiào），更（gèng）好帮助英（yīng）特尔提高（gāo）整体（tǐ）的生产力和效率。在FPGA领域（yù），英特尔（ěr）现在已经做的非常成（chéng）功了，英特尔推出（chū）了很多重要的（de）FPGA产（chǎn）品。另外（wài），加速器（qì）也是英特（tè）尔非常重要的一个发力点。

在oneAPI的生（shēng）态构（gòu）建方面，英特尔主要从三个层（céng）面来推进：一是英特尔有着强（qiáng）大的开发（fā）者社区，以及全球范围内非常广泛的（de）社区合（hé）作伙伴。英特尔将从自身非常擅长的开源社区入（rù）手。第（dì）二（èr），在很（hěn）大层面（miàn）上与（yǔ）高校（xiào）展（zhǎn）开配合（hé）协（xié）作（zuò），结合他（tā）们的技术以及案例（lì）来打（dǎ）造（zào）一个完（wán）整的社区（qū）。第三，与全球开发（fā）者们进行更加完整（zhěng）的合作，开发者不仅仅是指个（gè）人（rén）开发者，也包（bāo）括（kuò）大型的企业（yè）机构（gòu），例如腾讯、阿里等，英特尔将会与（yǔ）每个（gè）人、每个企业（yè）都紧密地（dì）配合，来支持oneAPI的生态（tài）。

截至（zhì）11月（yuè）17日，支持oneAPI概（gài）念的业（yè）内领先企业和研究机构已经超过30家，包括高性（xìng）能计（jì）算领域（yù）的领导者、人工智能（néng）领域的创新者、硬件厂商/OEM、独立软件开发商、云服务商、高校等等（děng）。

2019年5G的（de）正式（shì）商用加速了物联网的深入应用，这意（yì）味（wèi）着会有（yǒu）更多的物联网节点智能终（zhōng）端产品落（luò）地应用。据统计数据显示，2020年全球物（wù）联网（wǎng）设（shè）备基数（shù）将达307亿台，2025年将达（dá）到（dào）754亿台。而（ér）这些将（jiāng）会产生海量的数据，这些数据的存储、安全、运算，则需要依赖于数据中心、云（yún）服务等（děng）软件业（yè）务。

英特尔愿（yuàn）发挥在软件业务方面（miàn）的（de）强优势，以生态（tài）系（xì）统培养为（wéi）主，推动（dòng）整（zhěng）个业界（jiè）往（wǎng）前迈进。并与合作伙伴一起面对这一巨大的市场应（yīng）用需求，一同抓住这块蛋糕（gāo）。