英特爾正式揭曉Lunar Lake客戶端處理器的架構(gòu)細(xì)節(jié)，如果用一句話來概括那就是——變化巨大，包括模塊化結(jié)構(gòu)、封裝工藝、全新性能核與能效核、線程調(diào)度、GPU、NPU以及連接等等。

這一系列的變化也帶來了性能、能效、特性的全面提升。

根據(jù)英特爾公布的內(nèi)容顯示，Lunar Lake整體功耗相比上代下降40%;核顯的游戲和圖形性能提高1.5倍;全新NPUAI性能最高可達(dá)前代4倍，平臺(tái)AI算力高達(dá)120TOPS。

接下來就為大家詳細(xì)解讀一下英特爾旨在進(jìn)一步發(fā)力AI PC的Lunar Lake究竟有哪些不凡之處。

全新的模塊化設(shè)計(jì)以及封裝級內(nèi)存

Lunar Lake延續(xù)了Meteor Lake的分離式模塊設(shè)計(jì)，但從后者的“計(jì)算模塊、SoC模塊、圖形模塊、IO模塊”四大模塊簡化為——計(jì)算模塊(Compute tile)、平臺(tái)控制器模塊(Platform Controller tile)兩部分(在角落還有填料模塊，但不具備電路和功能，只是為了保證結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度)，采用3D Foveros封裝工藝。

另一個(gè)重要變化在于英特爾首次將內(nèi)存集成到封裝內(nèi)，稱為“封裝級內(nèi)存(Memory on package，MOP)”，2顆內(nèi)存容量最高32GB，支持LPDDR5x，每個(gè)芯片最高8.5GT/s(8500MHz)，支持4個(gè)16bit通道。

封裝到SoC內(nèi)部縮短了內(nèi)存走線，能夠?qū)⑽锢砉慕档?0%，并節(jié)省250平方毫米主板面積，對于內(nèi)部空間緊湊的輕薄本而言，則留出了更多的設(shè)計(jì)空間。

只不過這也意味著搭載Lunar Lake的筆記本無法完成擴(kuò)展和升級，在購買時(shí)建議有較大內(nèi)存需求的用戶“一步到位”，畢竟無論是影像創(chuàng)作、本地化AI或者多任務(wù)處理，對于內(nèi)存的需求正快速提升。

再來看Lunar Lake的兩大全新模塊。

計(jì)算模塊：混合架構(gòu)最多具備4個(gè)性能核、4個(gè)能效核，還包括GPU核顯、NPU、媒體引擎、顯示引擎、IPU圖像處理單元、NOC、MSC(內(nèi)存?zhèn)染彺?。MSC最大容量8MB，獨(dú)立于二三級緩存，主要用于IO引擎的緩存配合，可以減少對系統(tǒng)內(nèi)存的依賴，提升延遲與帶寬。

計(jì)算模塊相比上代還有一個(gè)重要變化在于采用了全新低功耗島(Low Power Island)，將所有節(jié)能模塊統(tǒng)一管理，提升能效。

平臺(tái)控制模塊：包含PCIe 5.0/4.0控制器、雷電4控制器、USB控制器、Wi-Fi與藍(lán)牙控制器、安全引擎等。

Lunar Lake提供最多4條PCIe 5.0、4條PCIe 4.0總線通道;支持Wi-Fi 7(5G Gig)，最高速率達(dá)5.8Gbps，支持藍(lán)牙5.4;這一次還是沒有雷電5，支持的雷電4帶寬40Gbps，最多三個(gè)連接，而且支持新的雷電共享技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同PC之間快捷分享、傳輸與控制。

計(jì)算模塊與平臺(tái)控制模塊通過可擴(kuò)展第二代交叉總線以及D2D界面互聯(lián)。另外Lunar Lake還集成4個(gè)電源控制器，可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)遙測，可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電壓。

同時(shí)為了優(yōu)化能效，Lunar Lake的電源管理架構(gòu)也有了變化，在獨(dú)立PMIC、增強(qiáng)的英特爾線程控制器、內(nèi)存?zhèn)染彺媾c改進(jìn)的處理器核心，共同實(shí)現(xiàn)了功耗節(jié)省。

至于Lunar Lake采用的制程工藝，英特爾尚未公布。

Lion Cove性能核——P核

Lunar Lake的性能核代號Lion Cove，采用了全新微架構(gòu)，相比前代大幅提升了IPC并增強(qiáng)了可擴(kuò)展性;優(yōu)化了單線程每瓦性能以及單位面積性能。

Lion Cove的每個(gè)核心一級數(shù)據(jù)緩存48KB，一級指令緩存192KB，二級緩存最多2.5MB，所有核心共享最多12MB三級緩存。

另外，該性能核擁有18個(gè)執(zhí)行端口，預(yù)測寬度提升8倍;支持更精準(zhǔn)的頻率控制，間隔縮小到16.67MHz，更靈活把控能效。

根據(jù)英特爾公布的數(shù)據(jù)，Lunar Lake對比Meteor Lake性能核IPC平均提升約14%，而且Lunar Lake在越低功耗下的表現(xiàn)優(yōu)勢越明顯。

Skymont能效核——E核

Lunar Lake全新能效核代號Skymont，英特爾表示希望能效核可以覆蓋更多日常算力要求，因此Lunar Lake的能效核Skymont設(shè)計(jì)是按照Raptor Lake性能核匹配的，并且保持能效核在節(jié)能方面的優(yōu)勢。

基于此，Skymont能夠支持更多應(yīng)用場景、提升了多線程性能以及擴(kuò)展性，同時(shí)擁有2倍的矢量和AI吞吐量以更好地支持VNNI功能。

Skymont能效核擁有26個(gè)調(diào)度端口，更深的隊(duì)列提升并行處理能力，還具備更寬的分配和回退。

Lunar Lake能效核每個(gè)核心擁有32KB一級數(shù)據(jù)緩存，所有核心共享4MB的二級緩存(L2緩存帶寬翻倍)，沒有三級緩存。

性能方面，英特爾表示4個(gè)能效核組成一個(gè)集群，相比Meteor Lake同等性能功耗僅為三分之一，同功耗下性能提升可達(dá)到2.9倍，最高性能達(dá)到了后者的4倍。

因此，全新架構(gòu)的性能核、能效核，為英特爾新一代x86處理器帶來了更強(qiáng)的性能以及更高能效。

其中性能核的峰值性能對比能效核提升50%，二能效核的每瓦性能優(yōu)勢在20%到80%。由此，Lunar Lake能夠針對復(fù)雜多樣化場景，實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)度，保障續(xù)航。

持續(xù)增強(qiáng)的英特爾硬件線程調(diào)度器

英特爾硬件線程調(diào)度器在Lunar Lake中也有提升，帶來了動(dòng)態(tài)調(diào)度策略、增強(qiáng)算法、更精細(xì)的控制，讓OEM也有更大的定制范圍。同時(shí)配合上操作系統(tǒng)隔離區(qū)、加強(qiáng)電源管理等設(shè)計(jì)，也可以保證能效，英特爾表示在Teams應(yīng)用中，啟用這些功能后，功耗可以降低35%。

而且在性能核與能效核的調(diào)度方面，英特爾硬件線程調(diào)度器也會(huì)充分考慮能效，如工作負(fù)載合適將優(yōu)先分配給單能效核，多線程時(shí)進(jìn)行能效核擴(kuò)展，后根據(jù)需求引導(dǎo)至性能核。

升級Xe2微架構(gòu)的GPU

上代Meteor Lake引入銳炫GPU后，翻倍的核顯性能讓人印象深刻，這一次Lunar Lake的GOU也升級到第二代Xe2微架構(gòu)，性能約為前代的1.5倍。

具體來看，Xe2 GPU算力可達(dá)67TOPS——擁有8個(gè)第二代Xe核心，采用全新XMX引擎(INT 8整數(shù)操作每秒4096和FP 16浮點(diǎn)操作每秒2048)、可配備8個(gè)更強(qiáng)的光追單元、增強(qiáng)的XeSS內(nèi)核、Xe2矢量引擎(優(yōu)化能效和AI性能)、英特爾ARC軟件堆棧，擁有8MB二級緩存。

Lunar Lake還擁有全新媒體引擎，支持AV1硬件編解碼、H.266/VVC視頻硬解碼。VVC的優(yōu)勢在于降低比特率并保持同等畫質(zhì)，從而減少文件大小和傳輸壓力，可自適應(yīng)分辨率碼率，更加靈活，還支持屏幕內(nèi)容編碼流(SCC)、360度全景碼流。

全新顯示引擎可支持HDMI 2.1、DP 2.1、eDP 1.5，可拓展最多三個(gè)屏幕，其中eDP 1.5能夠讓筆記本屏幕提升自適應(yīng)刷新、結(jié)合Panel replay技術(shù)實(shí)現(xiàn)顯示自適應(yīng)同步等功能。

全新NPU：4倍峰值性能

作為AI PC的“核芯”怎么會(huì)少得了NPU？去年的Meteor Lake首次集成NPU，作為新一代NPU卻并非“2.0”，按照英特爾技術(shù)迭代已經(jīng)是“4.0”。

NPU 4的架構(gòu)增加了NPU大小，更好地執(zhí)行下一代AI工作負(fù)載;提升了時(shí)鐘頻率、能效，從而滿足性能需求的同時(shí)延長續(xù)航;針對現(xiàn)代AI進(jìn)行了優(yōu)化，可以高效運(yùn)行大語言模型以及Transformer。

英特爾表示Lunar Lake的NPU 4是面向AI PC“最大的集成和專用AI加速器”，擁有12個(gè)增強(qiáng)的SHAVE DSP、6個(gè)神經(jīng)計(jì)算引擎、能效優(yōu)化的MAC陣列、2倍帶寬、支持原生激活功能和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、用于大語言模型的嵌入標(biāo)記化，以及48TOPS的算力。

對比Meteor Lake的NPU 3，NPU 4擁有其4倍的峰值性能。

當(dāng)然，Lunar Lake的AI性能仍舊是CPU、GPU、NPU聚合的多元算力，匹配復(fù)雜多樣的AI負(fù)載，可兼顧能效。而且得益于每個(gè)計(jì)算單元性能大幅升級，Lunar Lake的平臺(tái)算力達(dá)到了120TOPS，無論是游戲、創(chuàng)作中的AI需求，還是專用的AI助手，又或是輕量型AI負(fù)載，都能夠更靈活高效應(yīng)對。

寫在最后

英特爾表示，Lunar Lake已經(jīng)量產(chǎn)，將在第三季度正式發(fā)布上市，為超過20家OEM的80多款A(yù)I PC提供動(dòng)力。

另外，截至目前，英特爾已交付800萬片酷睿Ultra處理器，且英特爾預(yù)計(jì)在今年交付超過4000萬片英特爾酷睿Ultra處理器。

需要指出的是Lunar Lake還只是第二代酷睿Ultra的成員之一，重點(diǎn)面向低功耗移動(dòng)平臺(tái)，在今年晚些時(shí)候還將有更高性能的Arrow Lake。

據(jù)悉，Arrow Lake同樣基于Lion Cove、Skymont混合架構(gòu)，并首次采用Intel 20A制程工藝。

相比前兩年，今年的COMPUTEX在AI PC的引導(dǎo)下明顯熱鬧很多，英特爾、AMD、高通等巨頭之間的火藥味也濃厚了幾分(還有蘋果雖然要晚幾天，但WWDC應(yīng)該也少不了AI的身影)。

當(dāng)然了，各家計(jì)算平臺(tái)還只是角逐AI PC頭把交椅的籌碼之一，生態(tài)合作、軟件及工具支持、人才投入培養(yǎng)等方面同樣關(guān)鍵。

特別是在AI PC發(fā)展早期，誰能在市場中站穩(wěn)腳跟，真正實(shí)現(xiàn)AI PC的規(guī)模化應(yīng)用，那么也將在未來的競爭中占據(jù)先手。

所以，今年下半年和明年陸續(xù)上市的AI PC產(chǎn)品，或許會(huì)呈現(xiàn)一種“百家爭鳴”的局面，這既是芯片廠商的較量，也是OEM之間的角逐，甚至是x86與ARM兩大核心陣營又一輪正面硬碰。

PC市場終于又變得有趣起來了，誰能成為AI PC時(shí)代的引領(lǐng)者，就讓我們拭目以待吧。