intel 正式公開新一代處理器平台 Lunar Lake,該晶片組由台積電製造,一如傳聞的整合記憶體封裝,intel 藉此為 PC 提升運算效率、為 PC 減少整體設計的空間需求。全新公開的 Lunar Lake 採用 4+4 核心架構,整體來說有 8 個線程,E 核心還是低功耗核心,但是比過去有更好的效能提升,而 P 核心也有更強的效能提升,不過這一代最大亮點還是再次提升的 NPU 效能,這讓整體的 AI 運算能力高達 120 TOPS。intel 鎖定 AI 的應用,預告搭載 Lunar Lake 的 Copilot+ PC 會在第三季到 2025 年 2 月之間進到市場,時間到的時候會比競爭對手(指高通)做得還多,效能更好。
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現在在談的 AI PC 所採用的處理器核心都是 CPU、GPU,搭配 NPU 的組合,intel 表示,全新的Lunar Lake的 AI效能可達上一代處理器的3倍以上,可望成為一款突破性的AI PC行動處理器。新一代Lunar Lake的NPU效能來到48 TOPS。此外,Lunar Lake還將搭載 67 TOPS的GPU效能,加上 5 TOPS 的 CPU 效能,提供整體最高來到 120 TOPS平台算力,也會改變大家思考 x86 的觀點,現在進入 AI PC 時代。
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對於英特爾來說,Lunar Lake 聚焦在三個關鍵重點,AI 設計、可擴充軟體、晶片領導力,推出全新的 Lunar Lake目標有四個:
1.功耗、效能兼具的行動 CPU
2.最好的使用體驗
3.把AI的能力帶到最高,性能與使用體驗能兼顧到未來使用方向
4.提升能源效率
我覺得搭載 Lunar Lake 的設備特色如下:
1.節能:Lunar Lake 在多執行緒有更好的效率、單持續更節能,與過去相比同樣的效能只用一半的耗能,強調日常使用更高效。
2.吞吐量:NPU、GPU、CPU 吞吐量達到3倍,新的 Lunar Lake 整體效能提升約 50%,對遊戲玩家有更好的體驗。
3.電池續航力: 電源功耗節省約 40%。
4.AI:搭載全新一代 NPU4,最大不同是鎖定所有的向量運算,相對以往不會消耗大部分的時間停留在向量運算當中,是 intel 推出過最具 AI 運算能力的產品,並且與上一代 AI 運算能力有著跨世代的升級,我實際體驗過同樣的筆電運行高通 Snapdragon X Elite 跟 Lunar Lake,發現 Lunar Lake 是隨時 On-site 在運作 NPU,執行效率也確實快非常多。
5.更多的Copilot+ PC:英特爾預計在今年夏天之後,市場有超過 80 款 Lunar Lake 的產品,這些產品來自 20 個合作夥伴在市場推出。
全新 Lunar Lake 是一個基於全新 Xe2 架構設計的晶片組,著重效能提升、功耗降低、有更好的電池續航力,而且單位功耗大幅提升,主要是由 CPU、GPU 與 NPU 三個核心晶片組成,並且首度將記憶體封裝,還針對電源傳輸與系統也做了優化,不管記憶體、還是圖像處理都有獨立的電源分區,藉此達到減少晶片功耗的目標。
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首先在 CPU 架構方面,一如傳聞維持 4E+4P 架構,最大的改變是 E 核心比上一代效能提升 2 倍、整體來說 E 核就是提供更好的性能表現,P 核心與 E 核心彼此互補。
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在 GPU 方面,在全新 xe2 架構裡面,採用 8 個光線追蹤單元,XMX 可以帶來 67 個TOPS 以提供更好的 AI 表現,支援 H.266 影像格式、HDMI 2.1、eDP 1.5、LP port。GPU 裡有獨立的影像處理單元,今年針對噪點降低、多工處理做優化,此外,在 HDR 方面,效果提升 50%,同時相較上一代提升 3.5 倍圖形吞吐量,整體來說效能也相比上一代提升了 50%。
在 AI 效能方面,Lunar Lake 採用最新一代的 NPU 4。在 NPU 4 裡面有 6 組神經計算引擎、DSP 也升級到 12 組並且提供 2x DMA(藉此消化DDR的量能),如此一來,TOPS 相較上一代提升了 4 倍來到 48 個 TOPS。我覺得最大的優化在於向量性能與頻寬,NPU 4 的向量性能相比以往提升了 12 倍,IP 頻寬增加了兩倍,AI 在效能與效率提升的同時可以兼顧低功耗。intel 表示,全新的 Lunar Lake 的 AI 效能可達上一代處理器的 3 倍以上,讓用戶可以快速進行影像的分類、大型語言模型轉譯、語音轉文字、文字的翻譯等等。
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為什麼會更省電?
我覺得今年 Lunar Lake 因為加入了記憶體封裝,讓過去 intel 在面對不同任務調度處理器上的 P-Core 和 E-Core 的邏輯發生巨大的變化。根據該公司解釋,要調度 P-Core 之前,系統會判斷這個應用程式是否真的會需要大部分的效能、需要高負載。以此為前提,他們認為一些過去多數的應用程式,其實都可以由 E-Core 來執行,當然為了解決 E-Core 的負載問題,他們今年針對 E-Core 的效能也做了大幅度的升級與改變,P-Core 一樣是效能核心,允許用戶在需要的時後透過切換讓電腦更有效率。與此同時,intel 也針對電源管理做了大幅度的改變,採用了類似分區單獨供電的方式,以新的演算法專門為高負載的區域獨立供電。具體來說,P-Core 搭配 E-Core 讓 Lunar Lake 相較於上一代提速 1.5 倍效能。
除此之外,intel 設計了所謂的「低耗能島」,讓核心數量加倍、快取範圍頻率更廣、提高核心架構,目的就是在減少電源功耗,並且可以進行獨立的管理,讓能源使用更有效率。此外,為了達到功耗有效分配,所以設計了控制器跟演算法,電源傳輸系統也做了優化,不管記憶體、還是 GPU 都有獨立的電源分區,減少晶片功耗。相較 Core Ultra 來說,這個設計讓電源效率整體提升 40%,一次充電可以用得比以往都來得更久。連線能力方面,支援新的 WiFi 7、藍牙5.4 、快速連結解決方案。
AI PC 加速計畫 2025 可以實現
在 AI PC 加速計畫方面,簡單的說,Lunar Lake 聚焦在三個關鍵重點:AI 設計、可擴充軟體、工程卓越。intel 預計在今年夏天有與來自 20 個合作夥伴在市場推出超過 80 個產品。
在可擴充軟體方面,intel 同時也跟生態系合作夥伴從材料、製程、供應鏈、改善電池續航力、CPU、GPU、NPU 的表現,Lunar Lake 著重在整體的系統整合,這裡面包括微軟之間的合作,intel 強調跟微軟之間的合作,一定會更具規模。
在工程卓越方面,intel 強調:「沒有晶片廠商可以達到我們一樣的深度與廣度,在晶片很少人重視到軟體,可是軟體的重要性與開放性基礎架構已經從幕後走到幕前,我們不是精選幾個 App,而是整個生態系一起合作,成為 AI PC 卓越計畫的一部分。」intel 還公開了“AI PC Developer Kit”開發者套件,不只支援 Lunar Lake 也可以延伸到下一代處理器,而且不只是輕薄筆電,包括下半年將推出的桌機使用的 Arroe Lake 也都是 AI PC 加速的範圍。
談到下一步,intel 副總裁兼 CPAD 首席技術長 Rob Bruckner 表示,現今大家都在談的無疑就是 AI。AI 浪潮可以分成三個部分,第一個部分就是機器學習,給予沈浸式體驗,包括 SoC、生態系產品,讓用戶感受 AI、跟 PC 互動,讓用戶更沈浸式的感受。
下一個浪潮就是生成式 AI,PC 將進入推斷階段,並且會有 Copilot 協助互動、合作讓娛樂更上一層樓,讓體驗變得更好。
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第三波的浪潮就是「AI助理」,這將是改變人類使用 PC 的方式,AI 助理是一個代理人的模式,因為 PC 是有限制的,比如說手機螢幕、電池、能力都比較小,但是 PC 的空間變大、運算更多、應用也就更多,所以像是生產力、合作、創意、娛樂等等,都需要更具突破性的體驗,這些必須要有很好的效能、運算的能力,但是這些不能犧牲續航力、可攜式的便攜性等等。
「Lunar Lake 會改變你對 x86 電腦的想法,因為它在架構、在軟體生態系當中,效能、續航力是大家都沒看到,效能經過優化,帶來非常棒的 AI PC」-intel 副總裁兼 CPAD 首席技術長 Rob Bruckner
Rob Bruckner 指出,intel 的使命就是要做到更大的算力、更安靜的效能,以及更長的續航力,同時要提升 GPU 的能力,未來不只是顯示、遊戲而已,對於創意的沈浸式回應尤其重要,因此今年的 Lunar Lake 加大了尺寸,提升 CPU 效能、增加續航力、做到行業中最強的 AI,提升了機器學習引擎,接下來將透過生態系的協助來加速 AI PC,intel 非常自豪在生態系當中扮演重要的角色,在 AI 浪潮下,必須要把 Lunar Lake 的產品往前推進、同時必須要跟生態系合作才能達到。
大致來說,intel 之前的處理器架構重點幾乎放在時脈的提升,今年 Lunar Lake 重點放在功耗,所以會把 AI PC 的時脈降低,但卻讓 AI 效能相對上一代有兩位數的成長,intel Lunar Lake 的 AI 效能可達上一代處理器的 3 倍以上,NPU 效能最高可來到 48 TOPS。Lunar Lake 經過計算之後約可以跑出高達 120 TOPS,遠遠超過 AMD 第三代 Ryzen 可以跑的 50 TOPS、高通 Snapdragon X Elite 可以跑出的 45 TOPS,以及 Apple M4 可以跑出的 38 TOPS。
英特爾指出,目前市場對 AI 還有更多期待跟想像,intel 希望把生態系開放,他們也強調,不管對於 PC 市場還是半導體市場,現在都只是開始,這會是令人振奮的時代。
針對微軟Copilot+ PC,英特爾指出,Lunar Lake可於Copilot+更新時同步升級,享有最新的Copilot+體驗,例如Recall功能,延續 Intel Core Ultra 的成功經驗,Lunar Lake 的加入將使英特爾今年(2024)出貨超過 4,000 萬台搭載 Lunar Lake 的 AI PC 產品,因此 AI PC 加速計畫預計 2025 年可以實現。