Intel在Computex 2024台北國際電腦展前舉辦的Technology Tour Taiwan台灣技術說明會發表了Lunar Lake處理器並公部許多技術細節,預計於第3季推出對應產品。
Intel在Computex 2024台北國際電腦展前舉辦的Technology Tour Taiwan台灣技術說明會發表了Lunar Lake處理器並公部許多技術細節,預計於第3季推出對應產品。
顛覆x86既有印象
Intel執行副總裁暨PC客戶運算事業群總經理Michelle Johnston Holthaus在5月30、31日舉辦的Technology Tour Taiwan活動中發表了代號為Lunar Lake的Core Ultra 2系列處理器,表示Lunar Lake具有顛覆大家印象的出色電力效率與驚人的效能,並且在繪圖處理器(GPU)與神經處理器(NPU)的效能也有長足進步,在保密條款解禁的6月4日終於可以與各位讀者分享資訊。
延伸閱讀:Intel正式推出Meteor Lake行動版處理器,內顯效能翻倍、內建NPU AI加速器
根據Intel內部人員表示,Lunar Lake與2023年12月上市、代號為Meteor Lake的Core Ultra 1系列處理器為同時期開案、進行開發的產品,但Lunar Lake的設計目標為「能與Apple Silicon競爭的x86架構SoC」,2者在架構的設計上有相當大的差異。
不同於前代Meteor Lake由SoC、運算、繪圖、I/O等4種不同的模塊(Tile)構成,Lunar Lake僅劃分為運算模塊(Compute Tile)與平台控制模塊(Platform Control Tile)等2個主要的區塊,並透過Feveros 3D堆疊解決方案封裝,另外也在SoC上封裝2顆通道寬度為4x16bit的LPDDR5X記憶體顆粒(即單通道模式),最大可支援32GB容量,發揮節省記憶體實體層功耗,並降低記憶體占用的面積的功效。
目前Intel尚未正式確認Lunar Lake是否可以如一般筆記型電腦安裝SO-DIMM記憶體模組或搭載On-Board型式記憶體,僅表示「會致力提供最佳記憶體配置方案」。
▲ Intel於Computex開展前舉辦Technology Tour Taiwan,詳細介紹許多技術細節。
▲ Intel執行副總裁暨PC客戶運算事業群總經理Michelle Johnston Holthaus於活動中搶先介紹代號為Lunar Lake的Core Ultra 2系列處理器
▲ Lunar Lake的晶片上側整合2顆記憶體顆粒,從外觀相當容易辨識。
▲ Intel於活動會場展出搭載Lunar Lake處理器的筆記型電腦,此為拆解後的主機板。
▲ 在主機板上可以看到M.2 2280固態硬碟插槽,但沒有SO-DIMM記憶體插槽。
▲ Michelle表示Lunar Lake處理器具有突破x86架構的電力效率,並有出色的效能表現,繪圖處理器(GPU)與神經處理器(NPU)效能也有長足進步
▲ Lunar Lake處理器由運算模塊與平台控制模塊構成。
▲ 2種模塊透過Feveros 3D堆疊解決方案封裝。
追求電力效率勝過效能
Lunar Lake的運算模塊包含處理器(CPU)、內建顯示晶片(即繪圖處理器,GPU)、神經處理器(NPU)等3種不同的運算當元,其中處理器依照可以分成效能較高的P-Core與較為省電的E-Core等2種不同類型的核心。
Lunar Lake採用代號為Lion Cove的P-Core,每組叢集由4個核心構成,各核心具有專屬2.5MB L2快取記憶體,叢集中的4個核心共享最高12MB L3快取記憶體。
然而Lion Cove最大的變化就是不支援超執行緒(Hyper-Threading,以下簡稱HT)技術。根據Intel提供的數據,HT能在額外消耗20%電力的前提下,提高30% IPC(Instruction per Clock Cycle,每時脈可執行指令數),為了追求更高的電力效率與縮小晶片尺寸,Intel選擇捨棄HT,改以針對電力效率進行最佳化,成果是在沒有HT的情況下能較開啟HT提高5%電力效率,並在同效能的前提下縮小15%晶片尺寸。
另一方面,Lunar Lake採用代號為Skymont的E-Core,同樣由4個核心構成1組叢集,共享4MB L2快取記憶體,但沒有L3快取記憶體。在大幅改動分枝預測、解碼器、亂序執行引擎等架構後,整數與幅點數的效能表現分別較前代Meteor Lake的LP E-Core(低功耗E-Core)提升38%、68%,甚至能夠領先代號為Raptor Lake的第14代Core i處理器的P-Core(Raptor Cove)達2%,表現相當出色。
也因為Lunar Lake的E-Core效能取得大幅進步,因此能夠彌補P-Core取消HT功能所損失的多工效能表現,提供兼顧使用體驗、效能、續航力的綜合功效。
▲ 代號為Lion Cove的P-Core叢集由4個核心構成,各核心具有專屬2.5MB L2快取記憶體,叢集中的4個核心共享最高12MB L3快取記憶體。
▲ Lion Cove的設計理念為追求電力效率與面積效率,並大幅翻修架構以並強化導入先進設計。
▲ HT可以在額外消耗20%電力(Cdyn,同電壓/時脈比值下消耗的電力)的前提下提高30% IPC。
▲ Lion Cove取消HT並改以針對電力效率進行最佳化,成果能較開啟HT提高5%電力效率,並在同效能的前提下縮小15%晶片尺寸。
▲ 與前代Meteor Lake 的P-Core「Redwood Cove」相比,Lion Cove具有14%平均IPC提升,在同效能下省電10~18%。
▲ 代號為Skymont的E-Core叢集由4個核心構成,共享4MB L2快取記憶體。
▲ Skymont的設計理念為覆蓋更多運算需求、提升向量與AI吞吐量、強化擴展性。
▲ 與前代Meteor Lake 的LP E-Core「Crestmont」相比,Skymont在整數與幅點數的效能提升38%、68%。
▲ Skymont在同效能表現較Crestmont省電1/3,或在同功耗效能提升1.9倍,在消耗更多電力的情況下最高效能輸出可達Crestmont的4倍。
▲ Skymont的效能甚至可以領先代號為Raptor Lake的第14代Core i處理器的P-Core(Raptor Cove)達2%。
▲ Skymont在同效能表現較Raptor Cove省電40%,或在同功耗效能提升20%。
3種運算引擎提供120TOPSAI效能
Lunar Lake採用Xe2架構的內建顯示晶片,最高具有8組執行單元(EUs),並搭載8組光線追蹤運算單元與8MB快取記憶體,能夠帶來50%效能提升。此外它也加入了XMX(Xe Matrix Extensions,矩陣擴展)加速單元,能夠帶來高達68 TOPS的AI運算峰值效能。
在媒體引擎、顯示引擎、影像處理器(IPU)等元件部分,則是新增支援VVC(H.266)格式影片硬體解碼與eDP 1.5影像傳輸介面。值得注意的是這些元件都整合於運算模塊之中,而不像Meteor Lake放置於SoC模塊。
Lunar Lake一樣將NPU的置於運算模塊之中,且將神經運算引擎由先前的2組提升至6組,並搭載9MB快取記憶體,帶來3倍於前代NPU的AI運算效能。
整體而言,Lunar Lake的處理器、內建顯示晶片、NPU分別能提供5、67、48 TOPS AI運算峰值效能,總數高達120 TOPS,不但高於前代Meteor Lake的34 TOPS,也高於Microsoft對Copilot+訂出的40 TOPS效能需求。
此外Lunar Lake處理器也大幅改善電源管理與工作排程機制,除了搭載4組PMIC電源管理晶片以達到更精細的電源控制,以發揮省電的功效,也將Thread Director修改為先將工作負載安排至E-Core,當需要更高運算效能時才搬移至P-Core,進一步節省電力消耗。
在平台功能部分,Lunar Lake處理器內建Wi-Fi 7、藍牙5.4等無線通訊功能,並整合GbE乙太網路,以及支援PCIe Gen 5x4、PCIe Gen4x4、3組Thunderbolt 4、2組USB 3.2 Gen 1、6組USB 2.0。而Thunderbolt 5依然需要透過外掛晶片達成。
Michelle也在演說中展示了Lunar Lake開發套件,並預告將於10月推出且採可升級的設計,更多細節有待後續公布。
▲ Lunar Lake處理器最高具有8組Xe2架構執行單元(EUs)的內建顯示晶片,並加入XMX(Xe Matrix Extensions,矩陣擴展)加速單元。
▲ Lunar Lake處理器在影音功能部份最大的變話在於支援VVC(H.266)格式1影片硬體解碼與eDP 1.5介面。
▲ Lunar Lake的NPU具有6組神經運算引擎,共有12組SHAVE DSP運算單元與9MB快取記憶體。
▲ Lunar Lake的NPU的神經運算引擎數量為前代的3倍,AI運算峰值效能高達48 TOPS。
▲ Lunar Lake的處理器、內建顯示晶片、NPU分別能提供5、67、48 TOPS AI運算峰值效能,總數高達120 TOPS。
▲ Lunar Lake處理器也大幅改善電源管理與工作排程機制,搭載4組PMIC電源管理晶片以達到更精細的電源控制並發揮省電效果。
▲ Thread Director修改為先將工作負載安排至E-Core,當需要更高運算效能時才搬移至P-Core,進一步節省電力消耗。
▲ 平台功能的亮點在於支援內建Wi-Fi 7、藍牙5.4、PCIe Gen 5x4等傳輸功能。
▲ Michelle也在演說中展示了Lunar Lake開發套件,預定於2024年10月上市。
▲ Lunar Lake開發套件的尺寸為16.5 x 15 x 2.7公分,搭載512GB儲存裝置(推測為NVMe協定之固態硬碟)。
Intel也在為期2天的Technology Tour Taiwan活動中解說了許多Lunar Lake設計細節,筆者也預計於Computex展期結束後撰寫相關報導,敬請期待。
加入T客邦Facebook粉絲團