在近期舉辦的國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議（ISSCC）上，英特爾推出了一款名為“Heracles”的專用芯片，旨在解決數(shù)據(jù)在計(jì)算過(guò)程中面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)加密技術(shù)僅能保護(hù)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)或傳輸階段的安全，而數(shù)據(jù)一旦進(jìn)入處理器進(jìn)行運(yùn)算，必須解密為明文，這使得核心計(jì)算環(huán)節(jié)容易成為攻擊目標(biāo)。Heracles芯片的誕生，正是為了填補(bǔ)這一安全漏洞。

完全同態(tài)加密（FHE）被譽(yù)為加密領(lǐng)域的“圣杯”，其核心優(yōu)勢(shì)在于允許直接對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，且解密后的結(jié)果與直接操作原始數(shù)據(jù)的結(jié)果完全一致。Heracles芯片正是基于這一技術(shù)設(shè)計(jì)，能夠直接處理加密數(shù)據(jù)，并在加密狀態(tài)下完成所有計(jì)算任務(wù)，最終輸出加密結(jié)果，從而確保數(shù)據(jù)在整個(gè)生命周期內(nèi)的安全性。

與通用x86處理器不同，Heracles無(wú)法運(yùn)行普通操作系統(tǒng)，而是針對(duì)FHE復(fù)雜的數(shù)學(xué)需求進(jìn)行了架構(gòu)重構(gòu)。英特爾透露，該芯片運(yùn)行頻率為1.20 GHz，在七種典型FHE工作負(fù)載測(cè)試中，其處理速度是24核英特爾至強(qiáng)W7-3455處理器（運(yùn)行頻率2.50 GHz - 4.80 GHz）的1074倍至5547倍，性能提升顯著。

從技術(shù)架構(gòu)來(lái)看，Heracles采用了8192路SIMD計(jì)算引擎，由64個(gè)磁貼對(duì)（Tile-pairs）組成8×8的網(wǎng)格陣列。每個(gè)磁貼集成了專為模加、模減、模乘以及數(shù)論變換（NTT）優(yōu)化的算術(shù)單元，以支持FHE的高效運(yùn)算。為應(yīng)對(duì)海量數(shù)據(jù)吞吐需求，芯片配備了48GB的HBM3顯存，內(nèi)部帶寬高達(dá)數(shù)TB/s，同時(shí)內(nèi)置64MB暫存內(nèi)存和大型寄存器堆，確保數(shù)據(jù)以極低延遲靠近計(jì)算核心。

規(guī)格參數(shù)顯示，Heracles芯片面積為197 mm2，采用先進(jìn)的Intel 3工藝節(jié)點(diǎn)制造。其峰值性能在執(zhí)行蝶形運(yùn)算（Butterfly primitives）時(shí)可達(dá)29.5 TOPS，在模運(yùn)算下為9.8 TOPS。由于高集成度和高性能帶來(lái)的散熱挑戰(zhàn)，該芯片功耗約為176W，并采用液冷方案進(jìn)行散熱。目前，Heracles以PCIe加速卡的形式集成于標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器中，支持BGV、BFV和CKKS等多種主流FHE加密方案。