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Intel_英特爾實驗室技術展示內容介紹

 2011-12-28

 

 

  • 傳輸率達1Tb/s 的混合記憶體立方體(Hybrid Memory Cube) DRAM 原型

混合記憶體立方體是美光(Micron)* 與英特爾合作開發的DRAM 概念,這種嶄新的記憶體設計,省電效率比現今DDR3 提高了7 倍。混合記憶體立方體採用堆疊式記憶體晶片組態,構成微縮的“立方體”,並採用新的高效率記憶體介面,不僅在每位元傳輸用電量方面創下新的標竿,同時還達到每秒1 兆位元的資料傳輸率。這項研究成果將大幅改善雲端運算伺服器最佳化,亦對Ultrabook、電視、平板電腦、以及智慧型手機等有所助益。

  • 未來的身分驗證

現今的使用者身分驗證機制存在防禦弱點,導致網路詐騙事件層出不窮。近期的報告指出,有73% 的人會在安全敏感性高的網站如銀行、和其他非敏感性網站上重複使用同一組密碼。雲端服務供應商依賴多元的基礎架構保護機制,因為他們不信任用戶端的行為並能正確地操作。這項技術展示受信賴的用戶端如何運用先進的身分驗證程序與確認使用者在場的技術,先在本地驗證使用者的身分,再向雲端中的遠端服務供應商確保使用者身分,同時提升安全性與使用者經驗。

 

  • 可擴充視訊透過多重無線網路

頻寬密集且存放在雲端的視訊應用讓行動流量快速成長,網路也因此變得壅塞。幾項關鍵技術仍在研究階段,期望能達到讓雲端、網路邊界(network edge)、以及用戶端裝置共同運作,提升經驗品質(Quality of Experience,QoE),更有效率地傳送多媒體內容。這些包括:1) 影片內容壓縮最佳化以降低網路傳輸流量,2) 運用多重無線網路,智慧地匯整傳輸容量,以及3) 在雲端邊界的無線網路提供影片品質感知最佳化。透過結合這些技術,現場展示介紹上述部份成果。

 

  • VLCP 室內定位

隨著LED 的出現,為室內照明帶來各種加值型功能,因為LED 具備傳送資料的能力。在這項LED 定位展示說明中,我們展示英特爾實驗室的研究成果,透過頭頂LED 照明燈具來進行室內導航與定位,使用類似智慧型手機的攝影機模組來執行這些功能。我們相信在未來能夠創造出一種情境,當使用者走進室內空間,透過鄰近的頭頂LED 燈具偵測到使用者的位置,並配合在智慧型手機上執行的應用程式,利用智慧型手機的攝影機導覽,從而實現感知所處位置,擴增使用者經驗,例如讓使用者在走近時,立即觀看到和產品有關的購物廣告。

 

  • 無縫的異質網路行動力

現今要管理行動用戶端上眾多無線技術是一大挑戰。一般來說,不同的無線網路是由不同業者經營,如果從網路端來進行協調,將會相當複雜。Heterogeneous Connection Manager 是由英特爾實驗室與Skype* 合作開發、在用戶端系統執行的中介軟體,該軟體展示支援無縫接軌的異質網路行動力的新方法。它提供許多新應用程式介面(API),讓應用程式與無線電技術能直接交換資訊。這項展示介紹系統如何在Skype 通訊時同時監視Wi-Fi 通訊的完整性,並主動通知Skype 從Wi-Fi 轉移至3G 網路,讓Skype 通話在網路切換時還能持續進行,不會中斷。

 

  • River Trail: Parallel JavaScript

網頁瀏覽器是使用者進入運算世界的窗口,因此瀏覽器應用必須運用所有的運算資源,以提供最好的使用者經驗。由於缺乏適合的程式編輯模型,現今雲端環境中的網頁應用並未充分運用用戶端硬體的平行運算能力。英特爾實驗室針對JavaScript 設計的Parallel Extensions 平行延伸技術,代號為River Trail,讓web 開發者能充分掌握用戶端系統的運算效能,利用簡單的確定性資料平行結構來擴充JavaScript。這項技術拓展了英特爾的願景,讓用戶端感知的雲端系統能充分運用裝置的各種功能。本展示介紹平行運算的應用(3D 粒子模擬),以JavaScript 撰寫的程式碼在瀏覽器內執行—— 效能水準超越以往的JavaScript 應用。運用英特爾的OpenCL 堆疊、多重CPU 核心、以及向量式指令,我們做到提升一個量級的加速效果,速度超越循序式執行的JavaScript 程式碼,進而帶來品質更高的視覺經驗。

 

  • 行動裝置的替代能源

該技術展示低成本、高效率的新方法,將綠色能源(像是太陽能)帶進未來的行動系統。現今的解決方案太昂貴,而且許多設計無法擴充,因為許多產品內含額外的電路來支援暫時能源的儲存(電池)以及電壓轉換電路。這些解決方案也欠缺省電效率(供應給系統的能源對比擷取到的能源)。英特爾實驗室的研究成果,讓行動平台或裝置能利用再生的綠色能源,並以更低的成本得到最多的能源。此外,新技術不受能源種類的限制(包括像太陽能、機械動能等)。對於供電不穩定或甚至完全沒有電力的國家或地區,這項技術將能提高行動裝置的使用率。藉由降低環保電力的成本,我們讓這些市場更有消費能力來採用這類解決方案。

 

  • 省電、可擴充的互連

在電腦系統內移動如相片、電影、以及音樂等資料,不僅要花時間還會消耗電力。總括來說,移動資料的速度越快,就得耗費更多的電力。完成一項作業的速度對應不成比例的電力耗費,以目前與近期的移動資料方法,已經開始出現“撞牆期”的停滯現象。這款原型矽晶片突顯了大幅改善的I/O 省電效率,讓I/O 功耗效率整整提升一個量級(10 倍)。省電且可擴充的互連,帶來可擴充的頻寬,運用更省電的驅動器與接收器來移動資料,讓規格與材料能有顯著的改變。

 

  • 巨量資料在行動裝置上視覺化

該技術展示介紹傳統的容積著色技巧,在內含高階CPU 與內建顯卡的平台上呈現極佳的真實性。這裡我們展示採用先進容積著色技巧的行動裝置,在螢幕上顯示串流傳輸資料。越來越多“巨量資料” 出現在雲端環境,這種應用將能在新世代的行動裝置上顯示大量的複雜資料,支援全新的應用模式。例如,醫療領域的使用者,現在可在手術房內透過自己的智慧型手機檢視詳細的斷層掃瞄資料。

 

  • 陳述式語言開發3D 網路內容

現今的網路缺少非專利的機制來建構動態的3D 場景,並將這些模型著色成影像放在標準瀏覽器上顯示,並和內容進行互動。在該展示中,我們加入Firefox 與Chromium 的專屬延伸程式,透過XML3D HTML 語言的延伸程式來修改3D 場景,而無須重新傳輸場景內容。透過這項技術,使用者可沉浸在一個完全互動式的3D Web 環境,而且可選擇任何瀏覽平台呈現。

 

  • 逼真的著色技術

英特爾在現場展示互動式Monte Carlo 光跡追蹤引擎。它能在數秒內為複雜的模型著色成如照片般逼真的影像,也能即時顯示預覽影像。該技術可運用在虛擬原型設計、建築設計視覺化、電影製作、線上汽車預覽、以及其他各領域的應用。我們針對英特爾架構進行高度最佳化,讓使用者能把虛擬物體模型運算成如照片般寫實的影像,而且運算速度遠勝過以往。

 

  • 近臨界電壓暫存器檔案

要降低微處理器的耗電並提升省電效率,最好的方法就是降低電源電壓。微處理器內部的暫存器(register) 檔案是決定效能優劣的記憶體,也是影響電壓調整彈性的關鍵限制因素。這項展示介紹新穎的暫存器檔案技術,能延伸至超低電源電壓,並能容許製程參數公差。這種設計採用32 奈米的高介電係數/金屬閘極(high-K/Metal-gate) CMOS 技術,矽晶量測結果顯示,在接近業界頂尖的尖峰省電效率550GOPS/W 時,近臨界電壓可壓低到340mV。矽晶片資料亦顯示在8.3GHz 的尖峰資料吞吐量下,可擴充到1.0 伏特的超寬動態運作電壓範圍。