据IEEE Spectrum报道,英特尔在ISSCC 2026会议上展示了代号为Heracles的专用加速器芯片,该芯片专为全同态加密(FHE)设计,运算效能较传统服务器CPU提升5000倍以上,标志着加密运算从理论迈向大规模商用化。
传统CPU在处理FHE任务时面临巨大挑战,加密后的“密文”体积通常比“明文”大数个数量级,且涉及高精度多项式数学运算。整数加法与乘法所需的时脉周期是明文运算的万倍以上,而GPU因缺乏高精度运算能力也难以胜任。英特尔研发团队通过系统级优化解决了这些问题。
Heracles采用英特尔3纳米FinFET制程,芯片面积约为200平方毫米,并将处理器与两颗24GB高带宽存储器(HBM)封装在一起,提供每秒819GB的外部带宽。芯片内部通过每秒9.6TB的传输速度,在64个SIMD运算核心之间移动数据。Heracles将极大数值拆分为32位元块进行并行运算,大幅缩小电路体积的同时保持精确度。
在ISSCC 2026现场演示中,针对选民数据库的加密查询任务,Intel Xeon服务器CPU需耗时15毫秒,而Heracles仅需14微秒。以验证一亿张选票为例,传统CPU需花费17天,Heracles仅需23分钟即可完成。
除英特尔外,美国国防高等研究计划署(DARPA)支持的Niobium Microsystems等初创公司也在开发FHE加速器。Niobium Microsystems已与三星晶圆代工展开合作,采用8纳米制程技术制造相关芯片。此外,Optalysys等公司正尝试利用光子芯片突破数字运算的极限。
英特尔尚未公布具体的商用时间表,但Heracles的成功验证了FHE在深度学习、神经网络及大型语言模型(LLM)等高负载应用中的可行性。英特尔研究负责人Sanu Mathew表示,这仅是加密运算旅程的起点,未来通过软硬件协同优化,FHE将成为云端与AI基础设施中不可或缺的安全基石。