Nowe rdzenie P i E, grafika Xe2-LPG i nowy NPU 4 zapewniają większą wydajność AI

Dziś rano firma Intel ujawniła niektóre szczegóły architektoniczne i techniczne dotyczące nadchodzącego SoC Lunar Lake — układu, który będzie następną generacją procesorów mobilnych Core Ultra. Po raz kolejny firma Intel zorganizowała jedno z coraz bardziej regularnych wydarzeń Tech Tour dla mediów i analityków i tym razem firma Intel otworzyła swoją siedzibę w Tajpej tuż przed rozpoczęciem targów Computex 2024. Podczas prezentacji technicznej firma Intel ujawniła kilka aspektów Lunar Lake, w tym nowy procesor P. Podstawowy projekt ma nazwę kodową Zatoka Lwa Oraz nowa fala jąder elektronów, które wyglądają trochę jak pionierskie, niskoenergetyczne jądra elektronów z Jeziora Meteorytowego. Zaprezentowano także procesor Intel NPU 4, który według Intel zapewnia do 48 TOPS, przekraczając wymagania Microsoft Copilot+ dla nowej ery komputerów PC obsługujących sztuczną inteligencję.

Lunar Lake firmy Intel stanowi strategiczną ewolucję w ofercie mobilnych układów SoC, opartą na wprowadzeniu na rynek Meteor Lake w zeszłym roku, z naciskiem na zwiększenie efektywności energetycznej i poprawę ogólnej wydajności. Lunar Lake dynamicznie przydziela zadania wydajnym rdzeniom (rdzenie E) lub rdzeniom wydajnościowym (rdzenie P) w oparciu o wymagania dotyczące obciążenia, wykorzystując zaawansowane mechanizmy planowania, które są ustawione w celu zapewnienia optymalnego zużycia energii i wydajności. Jednak po raz kolejny Intel Thread Director wraz z systemem Windows 11 odgrywają kluczową rolę w tym procesie, kierując harmonogramem systemu operacyjnego w celu wprowadzenia korekt w czasie rzeczywistym, które równoważą wydajność i moc obliczeniową w zależności od wagi obciążenia.

Lunar Lake: Zaprojektowane przez firmę Intel, zbudowane przez TSMC (zmontowane przez firmę Intel)

Chociaż istnieje wiele aspektów Lunar Lake, w które można się zagłębić, być może najlepiej zacząć od tego, co z pewnością najbardziej godne uwagi: kto je zbudował.

Płytki Lunar Lake firmy Intel nie są produkowane w żadnej z jej własnych odlewni – jest to ostre odejście od precedensu historycznego, a nawet współczesnego Meteor Lake, gdzie płytki obliczeniowe zostały wykonane przy użyciu procesu Intel 4. Zamiast tego obie płytki Lunar Lake są produkowane oddzielnie w TSMC , wykorzystując kombinację procesów N3B i N6 firmy TSMC. W 2021 roku Intel postanowił uwolnić swoje stosy projektów chipów, aby skorzystać z najlepszej możliwej odlewni — wewnętrznej lub zewnętrznej — i nigdzie nie jest to bardziej widoczne niż tutaj.

Ogólnie rzecz biorąc, Lunar Lake reprezentuje drugą generację niestandardowej architektury SoC dla rynku mobilnego, zastępując architekturę Meteor Lake w przestrzeniach z niższej półki. W tym momencie Intel ujawnił, że korzysta z konstrukcji 4P+4E (8 rdzeni) z wyłączoną obsługą wielowątkowości/SMT, więc całkowita liczba wątków obsługiwanych przez procesor to po prostu liczba rdzeni procesora, np. 4P+ 4E /8 T.

Wersja Lunar Lake łączy synergiczną współpracę między zespołem projektantów architektury Intela a procesem produkcji kontraktowej TSMC, aby wprowadzić najnowsze rdzenie Lion Cove P do Lunar Lake, ulepszając architektoniczny IPC firmy Intel, jak można oczekiwać od nowej generacji. Jednocześnie Intel oferuje również rdzenie Skymont E, które zastępują rdzenie Low Power Island Cresmont E-core firmy Meteor Lake. Warto jednak zauważyć, że te rdzenie E nie łączą się z magistralą pierścieniową jak rdzenie P, co czyni je rodzajem hybrydowego rdzenia LP E, łączącego wzrost wydajności bardziej zaawansowanego węzła TSMC N3B z dwucyfrowym wzrostem wydajności IPC w porównaniu do poprzednich rdzeni Crestmont.

Cała płyta obliczeniowa, w tym rdzenie P i E, jest zbudowana w węźle N3B firmy TSMC, podczas gdy płyta SoC jest zbudowana w oparciu o węzeł N6 firmy TSMC.

Na wyższym poziomie Intel po raz kolejny wykorzystuje tutaj swoją technologię pakowania Foveros. Zarówno płyta obliczeniowa, jak i płyta SoC (obecnie „kontroler platformy”) są umieszczone na górze płyty głównej, zapewniając szybkie/niskie zużycie energii routingu między płytkami oraz lepszą łączność z resztą chipa i nie tylko.

Po raz kolejny w ofercie głównego nurtu produktu Intel Core, Lunar Lake SoC zawiera również do 32 GB pamięci LPDDR5X w tym samym pakiecie chipów. Jest ona ułożona jako para 64-bitowych układów pamięci, co zapewnia całkowity interfejs pamięci wynoszący 128 bitów. Podobnie jak w przypadku innych dostawców korzystających z pamięci wbudowanej, zmiana ta oznacza, że ​​użytkownicy nie mogą dowolnie aktualizować pamięci DRAM, a konfiguracje pamięci dla Lunar Lake zostaną ostatecznie określone przez jednostki SKU wybrane przez firmę Intel.

W przypadku Lunar Lake Intel kładzie również duży nacisk na sztuczną inteligencję, ponieważ architektura integruje nową jednostkę NPU o nazwie NPU 4. Ta jednostka NPU ma wydajność do 48 TOPS wydajności INT8, co czyni ją gotową do pracy na komputerach PC z Microsoft Copilot+ AI. Jest to cel, do którego dążą wszyscy dostawcy SoC dla komputerów PC, w tym także AMD i Qualcomm.

Zintegrowany procesor graficzny Intela również będzie tutaj miał swój wkład. Chociaż nie jest to tak wydajna maszyna jak dedykowana jednostka NPU, Arc Xe2-LPG zapewnia dziesiątki dodatkowej wydajności T(FL)OPS i dodatkową elastyczność, której nie zapewnia NPU. Dlatego zobaczysz także ocenę wydajności tych układów przez firmę Intel pod względem łącznej liczby wyświetleń na platformie — w tym przypadku 120 TOPS.

Współpraca Intela z Microsoftem usprawnia zarządzanie obciążeniem dzięki legendarnemu rozwiązaniu Intel Thread Director, zoptymalizowanemu pod kątem aplikacji takich jak Copilot Assistant. Biorąc pod uwagę czas wprowadzenia Lunar Lake, w pewnym stopniu toruje to drogę do premiery w trzecim kwartale 2024 r., który zbiega się z rynkiem świątecznym w 2024 r.

Intel Lunar Lake: aktualizacja Intel Series Manager i ulepszenia zarządzania energią

Powiedzieć, że efektywność energetyczna jest głównym celem Lunar Lake, byłoby niedopowiedzeniem. Choć Intel zajmuje wysoką pozycję na rynku procesorów do laptopów (udział AMD to wciąż tylko niewielki ułamek), firma odczuwała w ciągu ostatnich kilku lat presję ze strony Apple, które stało się klientem, a który jest właścicielem Apple serii M. Od kilku lat krzem wyznacza standardy efektywności energetycznej. Teraz Qualcomm próbuje zrobić to samo dla ekosystemu Windows z nadchodzącym Snapdragonem

Aktualizacje menedżera wątków i zarządzania energią firmy Intel dla Lunar Lake pokazują różne i znaczące ulepszenia w stosunku do Meteor Lake. Menedżer wątków stosuje heterogeniczną politykę planowania, początkowo przypisując zadania do jednego rdzenia E i w razie potrzeby rozszerzając go do innego rdzenia E lub P. Strefy przechowywania systemu operacyjnego zaprojektowano tak, aby ograniczać zadania do określonych rdzeni, co bezpośrednio poprawia efektywność energetyczną i zapewnia wydajność odpowiednią dla jądra dla bieżących obciążeń. Integracja z systemami zarządzania energią i kwartetem kontrolerów zarządzania energią (PMC) w koordynacji z systemem Windows 11 umożliwia dostosowanie kontekstowe, zapewniając optymalną wydajność przy minimalnym zużyciu energii i stratach.

Strategia planowania Lunar Lake skutecznie obsługuje aplikacje wrażliwe na zużycie energii. Jednym z przykładów podanych przez firmę Intel jest to, że zadania wideokonferencji są utrzymywane w ramach rdzenia wydajności, wykorzystując rdzenie elektroniczne do utrzymania wydajności przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii nawet o 35%, jak pokazują dane dostarczone przez firmę Intel. Te ulepszenia osiągnięto dzięki współpracy z twórcami systemów operacyjnych, takimi jak Microsoft, w celu zapewnienia bezproblemowej integracji i osiągnięcia najlepszej równowagi między zużyciem energii a wydajnością.

Koncentrując się na systemie zarządzania energią dla Lunar Lake, Intel wykorzystuje własne zarządzanie energią w SoC, działając w trybach wydajności, równowagi i wydajności, zaprojektowanych specjalnie w celu dostosowania do wszelkich wymagań związanych z obciążeniem w czasie wykonywania. To wielowarstwowe podejście pozwala na efektywne działanie Lunar Lake SoC. Ponownie, podobnie jak w przypadku Intel Thread Director, PMC mogą zrównoważyć zużycie energii z potrzebami w zakresie wydajności.

Intel planuje także ulepszyć Menedżera wątków poprzez zwiększenie szczegółowości scenariuszy, wdrożenie wskazówek dotyczących planowania opartych na sztucznej inteligencji i umożliwienie planowania przez protokół over IP w systemie Windows 11. Ulepszenia te zasadniczo odpowiadają zarządzaniu obciążeniem, zaprojektowanemu w celu zwiększenia ogólnej efektywności energetycznej i zapewnienia wydajności w różnych aplikacjach, gdy są potrzebne. Bez marnowania budżetu mocy na przydzielanie lżejszych zadań rdzeniom P o większej mocy.

Na następnych kilku stronach przyjrzymy się nowym rdzeniom P i E oraz aktualizacji Intela do zintegrowanej grafiki Arc Xe (Xe2-LPG).