英特尔展示 Heracles 芯片，让数据无需解密即可计算

IT之家 3 月 12 日消息，科技媒体 Tom’s Hardware 昨日（3 月 11 日）发布博文，报道称在上月举办的国际固态电路会议（ISSCC）上，英特尔展示名为“Heracles”的完全同态加密（FHE）加速芯片。

IT之家援引博文介绍，现代加密技术通常仅能保护存储或传输中的数据，数据在进入 CPU 或 GPU 处理后必须解密为明文，这导致核心计算环节极易遭受攻击。

英特尔为了填补这一安全缺口，推出了 Heracles 加速芯片，专门针对完全同态加密（FHE）设计，能够直接摄取加密数据，在保持加密状态的前提下完成计算并输出加密结果，从而确保了数据全生命周期的安全性。

完全同态加密是一种加密形式，允许直接在加密数据上进行计算，计算结果解密后与直接在原始数据上操作的结果一致，被称为加密界的“圣杯”。

Heracles 并非通用的 x86 处理器，无法运行普通操作系统，而是针对 FHE 复杂的数学需求，彻底重构架构。

英特尔在 ISSCC 会议上透露，该芯片运行频率为 1.20 GHz。在七种典型的 FHE 工作负载测试中，处理速度达到了 24 核英特尔至强 W7-3455 处理器（运行频率 2.50 GHz - 4.80 GHz）的 1074 倍至 5547 倍。

以上图源：英特尔

在技术架构层面，Heracles 采用了 8192 路 SIMD 计算引擎，由 64 个磁贴对（Tile-pairs）组成 8×8 的网格阵列。每个磁贴集成了专为模加、模减、模乘以及数论变换（NTT）优化的算术单元。

为了支撑海量的数据吞吐，英特尔为该芯片配备了 48GB 的 HBM3 显存，内部带宽高达数 TB/s。此外，芯片还内置了 64MB 的暂存内存（Scratchpad）和大型寄存器堆，确保数据能以极低的延迟靠近计算核心。

从规格参数看，Heracles 芯片面积为 197 mm ，采用先进的 Intel 3 工艺节点制造，其峰值性能在执行蝶形运算（Butterfly primitives）时可达 29.5 TOPS，在模运算下为 9.8 TOPS。

由于高集成度和高性能带来的散热需求，该芯片目前的功耗约为 176W，并采用了液冷方案进行散热。Heracles 目前以 PCIe 加速卡的形式安装在标准服务器中，支持 BGV、BFV 和 CKKS 等多种主流 FHE 加密方案。