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无可匹敌的能效比 惊人的AI性能 英特尔全新Lunar Lake架构解析

作为AI PC时代的领导者,英特尔在去年发布Meteor Lake架构的Ultra系列处理器之后,正式带领PC全面进入到AI时代,随着各类应用的全面落地,截止到现在,英特尔已经实现了全球超过800W套AI PC的出货,同OEM厂商共同推出了超过230款以上的机型。

随着Lunar Lake的正式公布,更进一步推动AI PC的全面普及,作为英特尔摩尔定律4年5个节点的关键一环,Lunar Lake是处于承上启下的一节,将在今年第三季度正式量产,也直接吹响了英特尔制程工艺领先的冲锋号,最 新的封装技术和全新微架构设计,让Lunar Lake的性能、能效、AI算了和安全性能等方面,均有令人惊叹的大幅提升,下面我们就来和大家一起来看看全新的Lunar Lake究竟有哪些领先技术优势吧。

如何更直观地了解全新的Lunar Lake的信息,我们为大家总结了全新的Lunar Lake的一些主要特性和关键的技术参数。

1、Lunar Lake是针对轻薄笔记本电脑设计

2、性能大幅提升,同样的功耗条件下,单线程性能提升100%

3、能耗大幅降低,能耗降低40%

4、AI算力达到惊人的120 TOPS,满足下一代AI算力要求

5、首次将内存集成在平台封装内,至高支持32GB LPDDR5x

6、GPU采用Xe2架构,性能提升150%

7、安全性、兼容性依旧领先整个行业

下面我们就上述几个重点进行展开详细介绍,以及架构中通过什么样的技术层面的突破,从而实现了以上的技术领先。

首先是封装技术方面,英特尔Lunar Lake采用了和上代Meteor Lake同样的模块化设计方案,将其作为一个平台来进行开发,满足后续客户实现定制化的单元模块搭建,并且领先的3D Foveros封装技术,也能更好地控制成本。

作为英特尔首次将内存集成到封装内的设计,Lunar Lake有效降低了电路PCB板的设计难度,减少不必要的电路冗余,同时封装内存还能有效提升SoC内部运行的效率,直接提升整套平台的效率和功耗,在能耗方面的表现也更为出色,降低功耗达到了40%,这也就是为什么Lunar Lake更加适合轻薄型的笔记本电脑产品,毕竟这类产品更注重产品的设计和功耗方面的表现,这样也为后续笔记本厂商的产品定制留出更多可操作的空间。

处理器的计算单元上,Lunar Lake采用了自12代酷睿以来的混合架构设计,至高支持4P+4E的核心设计,并且这一次取消了大核心的超线程设计,通过线程调度器将更多低负载的应用直接放在E核上执行,降低能耗的同时,提升并行运行效率。

其中能耗核P核部分,英特尔Lunar Lake的性能核核心代号为Lion Cove,拥有12MB的的共享L3高速缓存,通过基于AI的电源管理和18个执行端口以及增强的内存子系统,可以实现IPC的大幅提升并且带来更强的能耗比表现。

通过和上代对比可以发现,P核的性能相对于上代拥有14%的性能提升,并且不同功耗下的性能对比,整体的性能效率也更优于上代,实现各阶段两位数的性能提升。

能耗核方面,Lunar Lake这次改变非常大,微架构进行全新的设计,后续还将延续到桌面端的E核上,通过上面可以看到,这一次的E核支持96B的并行读取,大幅提升了浮点计算能力和可扩展性,在ROB上面,可以容纳416条指令,相对于前代的Meteor Lake增加了60%,并且提升的浮点和矢量预算能力,能够有效支持下一代的各种运算,一个集群的4个E核心可以共享4MB的L2缓存,相对于上代翻倍,读取带宽也实现的翻倍。

使得代号为Skymont的能效核心的性能达到此前Raptor Lake的P核的水平,直观的可以看到单线程性能有1.68倍的性能提升,IPC整体性能方面,实现38%的整数性能和68%的浮点性能提升。

能效方面,Skymont更是用三分之一的能耗,就能够实现上代Crestmont的性能,并且独立的PowerVia设计,也让Lunar Lake的E核心也能实现更高的频率,完全能够涵盖日常绝大部分的计算需求,有效降低整机的能耗,可以让笔记本电脑的续航表现得到大幅提升。

芯片设计上,大家都知道硅片面积效率的说法,就是在芯片面积尺寸一定的情况下,去努力提升每平方毫米硅片所能提供的性能成为芯片设计的另一个方向,Lunar Lake架构通过优化P核和E核的微架构设计,带来X86芯片问世以来,英特尔史上最强大的能耗比表现,完全可以覆盖全场景下,用户对于性能的要求。

至于为什么取消超线程的设计,这也是因为在同等的芯片面积下,拥有超线程的核心IPC可以提升30%,但是功耗会提升20%,虽然看上去似乎很值得,但是在客户端SoC上,这样的代价是不值得,英特尔已经通过混合架构证明,E核是比超线程更高效的多线程加速手段,增加超线程,还不如使用E核,并且客户端处理器追求的是更高的能效比表现,提升续航明显是更为明智的选择,而相对上代处理器40%的能耗降低,将更有助于提升整机的续航表现。

对于线程调度器,相信广大的用户已经不再陌生,从12代酷睿时代开始,在Windows11系统中,转为英特尔混合架构设计的线程调度器能够更好地实现P核和E核的调度和任务部署,充分发挥混合架构的优势。

关于Lunar Lake的硬件线程调度器,这一次用了全新的策略,那就是使用动态的,通过和微软的深度合作,在逻辑上发生了明显的变化,变得更加简单,那就是只有2层逻辑,那就是首先放在E核上运转,如果超出了性能要求,那就往P核上转,这样对于笔记本电脑的电源管理,就变得更加简单,大幅提升续航表现。

通过引入AI电源引擎管理,通过智能分析你的使用习惯和PC状态,让你的PC时刻保持在最 佳的响应状态和性能表现,兼顾续航和性能表现。

英特尔作为首次在PC端引入NPU单元的厂家,通过独立的NPU计算单元,能够实现更强的AI算力,也是面向AI应用的强大加速器,Lunar Lake内部集成了面向下一代的NPU 4,拥有高达48 TOPS的强大算力,带宽提升2倍,配合上内部其他计算单元,整个平台可以实现120 TOPS的算力,完全满足下一代AI PC的算力要求。

性能表现方面,Lunar Lake搭载的NPU 4,其峰值性能相对于上代Meteor Lake提升了4倍,同等功耗下,性能更是提升了2倍之多。

随着AI和各类应用的发展,GPU的作用在被放大,而英特尔Lunar Lake集成了面向下一代设计的Xe2架构的GPU单元,其性能相对于上代提升了1.5倍,并且算力达到67 TOPS,内置8个第二代Xe核心单元,支持全新的XMX引擎,带来更强大的矢量运算,在需要进行一些AI计算的时候,这款显卡的性能同样表现优秀。

同时,GPU内部还有8个更大的光追单元和增强XeSS核心,图形性能表现更为出色,可以实现实时的光线追踪和高帧率游戏画面,让轻薄本也能运行3A大作,后续的掌机应用上,这款GPU表现同样值得期待。

另外全新的媒体引擎同样支持AV1编码和VVC硬解码(业内首先支持),内置eDP1.5和DP2.1以及HDMI2.1接口,提供3个显示管道,支持多屏显示效果,并且eDP 1.5接口还支持屏幕自适应刷新,实现更好的节电和视频显示效果。

Lunar Lake同样提供了丰富的拓展性和出色的连接表现,封装内集成了英特尔WiFi 7、英特尔蓝牙5.4以及至多3个英特尔雷电 4,雷电4可以提供知道40Gb/s的超速传输速度,另外英特尔多设备协同技术和Thunderbolt Share分享技术,也能够更好地实现连接、拓展性。

由于Lunar Lake内置的GPU支持VCC硬解码,可以支持360度视频的解码,配合上WiFi7技术,能够实现更为出色的VR效果支持,不论是观影还是游戏,网络传输效率都能够得到保证,为未来虚拟现实技术普及提供了条件。

总结:

全新的Lunar Lake在内部架构上和封装技术,继续领先行业,重新设计的处理器微架构,带来极为优秀的能耗比表现,以及至高120TOPS的强大AI算力,全新的下一代NPU 4和Xe2架构GPU单元,使得Lunar Lake完全就是为下一代AI PC设计的全新平台。

并且内存集成在封装内,为后续OEM的轻薄笔记本电脑设计,以及掌机等应用提供了更多的理想化的方案和可执行操作的空间,对于绝大部分消费者来讲,追求高性能和长续航以及强大AI性能的用户,真的可以期待Lunar Lake接下来的产品上市。

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