突破性的x86能效3倍NPU提升 英特尔酷睿Ultra 200V解析

PChome | 编辑: 单亚凯 2024-09-09 16:25:51原创 返回原文

Lunar Lake将突破性的x86处理器能效表现、出色的核心性能、图形性能的飞跃和强悍的AI算力结合在一起,致力为新一代的轻薄本提供革新的AI PC体验。


英特尔酷睿Ultra 200V登场

A Great AI PC,Starts with a great PC.

这是出现在英特尔发布会开场屏幕上的一句话,这场发布会就是北京时间2024年9月4日在德国柏林举行的英特尔酷睿Ultra 200V系列处理器发布会。

首先明确一个说法,英特尔第二代酷睿Ultra家族非常庞大,这次公布的酷睿Ultra 200V(代号Lunar Lake)仅是面向轻薄型笔记本、游戏掌机等类型的超低功耗处理器,在今年第四季度有关于桌面平台以及移动高性能版的产品会陆续问世。

从开场的这句话来看,显然英特尔有点回归初心的意思,什么是Lunar Lake的初心?那就是将突破性的x86处理器能效表现、出色的核心性能、图形性能的飞跃和强悍的AI算力结合在一起,致力为新一代的轻薄本提供革新的AI PC体验。Lunar Lake是如何做到的?

有史以来最高效的x86处理器 首次使用封装级内存

首先最重要的一点是,英特尔酷睿Ultra 200V系列处理器的整体功耗降低了50%,使搭载该处理器的AI PC带来超强的低功耗表现。这归功于英特尔在功耗方面的关键创新,包括内存、供电、电源管理等,它们深刻改变了引擎、SoC和平台级技术。

Lunar Lake延续了Meteor Lake的分离式模块架构,采用3D Foveros封装。其中计算模块(Compute Tile)采用Intel 20A(台积电N3B制程),这也是英特尔“四年五制程节点”计划中的预定推进时间。

计算模块依然采用混合架构设计,但只有一种8核心组合——包含4个性能核(P核)和4个能效核(E核),不再设有LPE,也就是说取消了低功耗能效核心,这将有助于以更多算力,实现更好的低功耗控制。

全新的性能核代号Lion Cove,一个重大变化就是取消了超线程技术,也就是每个核心只有1个线程,这是英特尔自2002年发布超线程技术以来,首次在主流处理器平台上取消这个技术。原因其实很简单:在同等性能下,取消超线程之后可以带来更好的性能功耗比,考虑到Lunar Lake的产品定位,这是符合逻辑的设计。

Lion Cove性能核着重优化了每瓦性能,2.5MB的L2缓存以及12MB的共享L3缓存,能够获得出色的单线程性能,实现了高达14%的代际性能提升,如果与Skymont E核相比的话,性能提升更是高达68%,这也让Lion Cove成为了轻薄本处理器中最快的CPU核心。

能效核心(Skymont)也采用了新的设计,4个能效核有4MB的L2共享缓存,与Meteor Lake的LPE核心相比,能提供2倍的单线程性能和4倍的多线程性能,仅用三分之一的功耗就取得了一样的性能。这样一来E核就能够涵盖更多的日常算力要求,从而减少P核的调用,达到降低能耗的目的。

Lunar Lake还首次采用封装级内存MoP(Memory on Package),并引入了内存侧的缓存区(Memory side cache),用来提升系统效率和系统性能。处理器集成最高32GB、LPDDR5x内存。由于内存就在SoC内部,因此缩短了内存走线,可以将Memory的物理功耗降低高达40%,带来更好的功耗表现,同时对于AI和图形性能的提升也有帮助。不过使用MoP后就不再支持扩展内存。

综合来看,Lunar Lake全新的性能核和能效核设计形成了互补,大幅降低了x86平台的整体功耗,酷睿Ultra 9 288V对比前一代的酷睿Ultra 7 165H,整体功耗降低高达50%,并且是包括片上32GB内存在内的功耗。这意味着Lunar Lake在广泛的任务当中能够既能体现它的性能优势,又能节省更多的功耗,帮助笔记本获得更长的续航时间。

这样的结果相比竞品也有着明显的续航优势,在UL Procyon Office Productivity测试中,采用酷睿Ultra 9 288V的机型可以获得14小时的续航时间,大幅领先采用骁龙X Elite和AMD 锐龙HX 370的机型,在Microsoft Teams的测试中续航表现也优于两家友商。

在性能核与能效核的调度方面,英特尔Lunar Lake中的硬件线程调度器(Intel Thread Director)带来了动态调度策略,控制更加精细,简单来说,只要工作负载适合,系统会仅使用单一能效核,多线程时进行能效核扩展,再根据需求调度至性能核,同时配合操作系统隔离区、加强电源管理等设计,也为节省功耗提供裨益。

率先采用Xe2架构 GPU图形性能与AI双提升

接下来,我们来看看Lunar Lake的GPU部分,自Meteor上首次使用锐炫独显同源的Xe-LPG架构后,核芯显卡的性能有了明显的提升,这次Lunar Lake更加勇猛,甚至先于锐炫独显就用上了新一代的Xe2 GPU微架构,成为了拥有卓越性能内置GPU的移动处理器。

全新设计的GPU设计结合了两项创新技术:Xe2 GPU核心用于图形处理、Xe矩阵扩展(XMX)阵列用于人工智能。Xe2 GPU提供了8个第二代Xe核心,同时还有8个光线追踪单元,和上一代相比,游戏和图形性能提高了1.5倍。

XeSS使得游戏性能提升超过60%,目前支持XeSS的游戏也已经超过120多款。根据我们现场实拍的demo测试,一台采用Ultra 7 258V在《赛博朋克2077》游戏中,中画质设定的平均帧率甚至可以达到60FPS以上。 从此,在轻薄本上畅玩游戏成为可能。

除此之外,Xe2 GPY也更新了媒体引擎,支持更多编解码器和更多格式。例如增加了H.266,也就是VVC(多功能视频编码),VVC的优势在于降低比特率并保持同等画质,从而减少文件大小和传输压力,可自适应分辨率码率,更加灵活,还支持屏幕内容编码流(SCC)、360度全景码流。全新显示引擎可支持HDMI 2.1、DP 2.1、eDP 1.5三路显示,低功耗的eDP可以确保能效核高质量的显示性能。

全新的XMX矩阵扩展单元作为第2个AI加速器,可以提供高达67 TOPS的性能,为AI内容创作提供出色的吞吐量,能够为人工智能应用在集显上运行提供更好的性能,一系列先进设计让Xe2 GPU成为最佳的集成显卡。

史上最强的NPU 平台总算力最高达到120TOPS

既然酷睿Ultra(Meteor Lake)是AI PC的基石,那么作为第二代AI PC处理器,NPU自然是另一个重点。Lunar Lake上搭载了全新设计的第四代NPU,与上一代相比,性能大幅提高3倍之多,算力达到48TOPS,加上CPU和GPU,Lunar Lake的总算力最高可以达到120TOPS。

全新的NPU拥有12个用作向量计算的增强SHAVE DSP,6个带有缓存的神经计算引擎,支持原生激活功能和数据转换以及大语言模型的嵌入标记化。新的NPU架构级效率提升,使得英特尔大规模人工智能战略向前又跨出了一大步。

通过三种GPU、CPU与NPU的多元算力和不同性能,Lunar Lake能够使得所有的AI应用、用例得到完美的支持。这意味着更多参数的大模型可以在本地运行,更重负载的AI应用也能有更大的发挥空间,Lunar Lake将成为AI PC更强大的动力。

在AI功能的交付方面英特尔始终处于行业领先地位,300余项的ISV特性带来海量选择,更快的引擎、更多的数据类型,更多框架支持,带来出色的兼容性支持。

正如开头所述,“一台伟大的AI PC 始于一台伟大的PC”。Lunar Lake的设计聚焦于轻薄本对于处理器的需求本身,以不妥协的性能和突破性的能效,为轻薄型笔记本的设计提供了充裕空间,在性能和续航之间得以兼顾,让轻薄本回归轻薄本的本质。

Lunar Lake的平台控制模块(Platform Controller tile)也是一大亮点,集成了PCIe 5.0/4.0控制器、雷电4控制器、USB控制器、Wi-Fi与蓝牙控制器、安全引擎等,重点在连接性方面进行了提升。Lunar Lake提供最多4条PCIe 5.0、4条PCIe 4.0总线通道,支持Wi-Fi 7(5G Gig),支持蓝牙5.4,支持雷电4及雷电共享技术,将带来出色的平台体验。

Intel酷睿Ultra 200V系列处理器共有9个型号,覆盖Ultra 5、7、9三个档位,最高规格的酷睿Ultra 9只有288V一个型号,Ultra 5和Ultra 7各有四个型号,均为8核心设计,主要差异在于核心频率、智能缓存以及GPU规格和NPU算力三个方面,片上内存有16GB/32GB两种规格,频率均为LPDDR5X 8533 MT/s,TDP功耗设定均为默认17W,最高37W,除了Ultra 9之外,最低保障功耗均为8W。

45年卓越软件生态 80+款机型蓄势待发

软件生态一直是英特尔的优势,从1980年至今45年来,英特尔持续发展卓越的软件生态系统,可以说软件支持已经融入英特尔的DNA,当然AI PC生态也成为Lunar Lake的优势之一。英特尔正在持续加强与操作系统、ISV厂商、大模型厂商以及开发者们的合作,继续推动AI PC的生态建设,确保大模型以及软件能够在英特尔酷睿Ultra处理器上获得全新和增强的AI体验。

Lunar Lake出色的设计也受到了众多OEM厂商的肯定,据了解,英特尔全新Lunar Lake处理器即将为超过80款AI PC提供澎湃动力,这些产品来自包括宏碁、华硕、戴尔、惠普、联想、LG、微星和三星在内的超过20家全球顶尖制造合作伙伴。

多家OEM厂商的产品已经开始预购,将于9月24日起正式发售。值得一提的是,搭载英特尔酷睿Ultra 200V系列处理器并运行最新版本Windows的所有产品都能够从11月起免费更新并包括Windows 11 AI+ PC功能。

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