Intel dezvăluie arhitectura Lunar Lake: Noi nuclee P și E, grafică Xe2-LPG, noua NPU 4 aduce mai multă performanță AI

Intel a dezvăluit în această dimineață câteva dintre cele mai fine detalii arhitecturale și tehnice despre viitorul său SoC Lunar Lake – cipul care va reprezenta următoarea generație de procesoare mobile Core Ultra. Organizând din nou unul dintre evenimentele Tech Tour, din ce în ce mai regulate, pentru presă și analiști, Intel s-a instalat de data aceasta la Taipei, chiar înainte de începerea Computex 2024. În timpul Tech Tour, Intel a dezvăluit numeroase fațete ale Lunar Lake, inclusiv noul lor design P-Core cu nume de codLion Coveși un nou val de E-cores care seamănă puțin mai mult cu E-Corele de pionierat cu insulă de putere redusă de la Meteor Lake. De asemenea, a fost dezvăluit și Intel NPU 4, despre care Intel susține că oferă până la 48 TOPS, depășind cerințele Copilot+ ale Microsoft pentru noua eră a PC-urilor cu inteligență artificială.

Lunar Lake de la Intel reprezintă o evoluție strategică a gamei de SoC-uri mobile, care se bazează pe lansarea Meteor Lake de anul trecut, concentrându-se pe îmbunătățirea eficienței energetice și pe optimizarea performanțelor în general. Lunar Lake alocă în mod dinamic sarcinile către nucleele eficiente (E-cores) sau către nucleele de performanță (P-cores) în funcție de cerințele sarcinii de lucru, prin utilizarea unor mecanisme avansate de planificare, care sunt alocate pentru a asigura o utilizare optimă a energiei și o performanță optimă. Totuși, încă o dată, Intel Thread Director, împreună cu Windows 11, joacă un rol esențial în acest proces, ghidând planificatorul sistemului de operare pentru a face ajustări în timp real care să echilibreze eficiența cu puterea de calcul în funcție de intensitatea sarcinii de lucru.

Generații de arhitectură Intel CPU
 Alder/Raptor LakeMeteor
Lacul
Lunar
Lacul
Săgeată
Lacul
Pantera
Lacul
Arhitectura P-CoreGolden Cove/
Raptor Cove
Redwood CoveLion CoveLion CoveCougar Cove?
Arhitectura E-CoreGracemontCrestmontSkymontCrestmont?Darkmont?
Arhitectura GPUXe-LPXe-LPGXe2Xe2??
Arhitectura NPUN/ANPU 3720NPU 4??
Plăci active1 (Monolitic)424??
Procese de fabricațieIntel 7Intel 4 + TSMC N6 + TSMC N5TSMC N3B + TSMC N6Intel 20A + Mai multIntel 18A
SegmentMobil + DesktopMobilLP MobileHP Mobile + DesktopMobil?
Data lansării (OEM)Q4’2021Q4’2023Q3’2024Q4’20242025

Lacul Lunar: Proiectat de Intel, construit de TSMC (și asamblat de Intel)

Deși există multe aspecte ale Lacului Lunar care pot fi analizate, poate că cel mai bine ar fi să începem cu ceea ce va fi cu siguranță cel mai interesant: cine îl construiește.

Plăcile Lunar Lake de la Intel nu sunt fabricate folosind niciuna dintre instalațiile proprii de turnătorie – o abatere bruscă de la precedentul istoric și chiar de la recentul Meteor Lake, unde plăcile de calcul au fost fabricate folosind procesul Intel 4. În schimb, ambele plăci din Lunar Lake dezagregate sunt fabricate la TSMC, folosind o combinație de procese N3B și N6 ale TSMC. În 2021, Intel și-a propus să elibereze grupurile de proiectare a cipurilor pentru a folosi cea mai bună turnătorie pe care o pot folosi – fie că este internă sau externă – și nu există un loc unde acest lucru este mai evident decât aici.

În general, Lunar Lake reprezintă cea de-a doua generație de arhitectură SoC dezagregată pentru piața mobilă, înlocuind arhitectura Meteor Lake în segmentul inferior. În acest moment, Intel a dezvăluit că utilizează un design 4P+4E (8 nuclee), cu hyper-threading/SMT dezactivat, astfel încât numărul total de fire de execuție suportate de procesor este pur și simplu numărul de nuclee CPU, de exemplu, 4P+4E/8T.

Construirea Lunar Lake combină o colaborare sinergică între echipa de proiectare arhitecturală a Intel și nodurile de proces de fabricație ale TSMC pentru a aduce cele mai recente nuclee Lion Cove P la Lunar Lake, ceea ce sporește IPC-ul arhitectural al Intel, așa cum v-ați aștepta de la o nouă generație. În același timp, Intel introduce și nucleele Skymont E-cores, care înlocuiesc nucleele Low Power Island Cresmont E-cores din Meteor Lake. În mod notabil, însă, aceste nuclee E nu se conectează la busul inelar precum nucleele P, ceea ce le face un fel de nuclee LP E-core hibride, care combină câștigurile de eficiență ale nodului N3B TSMC mai avansat cu câștigurile de două cifre în IPC față de nucleele Crestmont anterioare.

Întreaga placă de calcul, inclusiv nucleele P și E, este construită pe nodul N3B de la TSMC, în timp ce placa SoC este realizată cu ajutorul nodului N6 de la TSMC.

La un nivel mai înalt, Intel folosește din nou tehnologia de ambalare Foveros. Atât plăcuțele de calcul, cât și cele de SoC (acum “Platform Controller”) se află deasupra unei plăci de bază, care asigură rutarea de mare viteză/consum redus de energie între plăcuțe și conectivitatea ulterioară cu restul cipului și chiar mai departe.

Într-o altă premieră pentru un produs Intel Core de masă, platforma SoC Lunar Lake include, de asemenea, până la 32 GB de memorie LPDDR5X pe pachetul cipului. Aceasta este dispusă sub forma unei perechi de cipuri de memorie pe 64 de biți, oferind o interfață de memorie pe 128 de biți în total. Ca și în cazul altor furnizori care folosesc memoria on-package, această schimbare înseamnă că utilizatorii nu pot face upgrade DRAM după bunul plac, iar configurațiile de memorie pentru Lunar Lake vor fi determinate în cele din urmă de ce SKU-uri va alege Intel să livreze.

Cu Lunar Lake, Intel se concentrează, de asemenea, puternic pe AI, deoarece arhitectura integrează o nouă NPU numită NPU 4. Această NPU este evaluată pentru o performanță INT8 de până la 48 TOPS, fiind astfel pregătită pentru PC-ul Microsoft Copilot+ AI. Acesta este ștacheta pe care o vizează toți furnizorii de SoC-uri pentru PC, inclusiv AMD și Qualcomm de asemenea.

GPU-ul integrat al Intel va fi, de asemenea, un jucător care va contribui la acest aspect. Deși nu este o mașină extrem de eficientă precum NPU-ul dedicat, Arc Xe2-LPG aduce cu el zeci de T(FL)OPS-uri suplimentare de performanță și o flexibilitate suplimentară pe care NPU-ul nu o are. Acesta este motivul pentru care veți vedea, de asemenea, că Intel evaluează performanța acestor cipuri în termeni de TOPS total al platformei – în acest caz, 120 TOPS.

Colaborarea dintre Intel și Microsoft îmbunătățește și mai mult gestionarea volumului de lucru prin legendarul Intel Thread Director, optimizat pentru aplicații precum asistentul Copilot. Având în vedere momentul introducerii lui Lunar Lake, acesta pregătește oarecum terenul pentru o lansare în trimestrul al treilea din 2024, care coincide cu piața de sărbători 2024.

Intel Lunar Lake: Actualizarea Intel Thread Director și îmbunătățiri în managementul energiei

Să spunem că eficiența energetică este un obiectiv cheie pentru Lunar Lake ar fi o subestimare. Oricât de mult ar avea Intel o poziție fruntașă pe piața procesoarelor pentru PC-uri mobile (cota de piață deținută de AMD în acest domeniu este încă o fracțiune), compania a simțit în ultimii ani presiunea exercitată de clientul devenit rival Apple, al cărui Apple Silicon din seria M a stabilit standardele de eficiență energetică în ultimii ani. Iar acum, în condițiile în care Qualcomm încearcă să facă aceleași lucruri pentru ecosistemul Windows cu viitoarele sale cipuri Snapdragon X, Intel se pregătește să își facă propriul joc de putere.

Actualizările Intel Thread Director și de gestionare a consumului de energie pentru Lunar Lake prezintă îmbunătățiri diverse și semnificative în comparație cu Meteor Lake. Thread Director utilizează o politică de planificare eterogenă, atribuind inițial sarcini unui singur nucleu E și extinzându-le la alte nuclee E sau P, după cum și când este necesar. Zonele de izolare a sistemului de operare sunt concepute pentru a limita sarcinile la anumite nuclee, ceea ce îmbunătățește în mod direct eficiența energetică și oferă performanța necesară nucleului potrivit pentru sarcina de lucru în cauză. Integrarea cu sistemele de gestionare a energiei și cu o gamă cvadruplă de controlere de gestionare a energiei (PMC) permite în continuare cipului, împreună cu Windows 11, să facă ajustări în funcție de context, asigurând o performanță optimă cu o utilizare și o risipă minimă de energie.

Strategia de planificare a Lunar Lake gestionează eficient aplicațiile sensibile la consumul de energie. Un exemplu dat de Intel este acela că sarcinile de videoconferință sunt păstrate în cadrul clusterului de nuclee de eficiență, utilizând nucleele E pentru a menține performanța, reducând în același timp consumul de energie cu până la 35%, după cum arată datele furnizate de Intel. Aceste îmbunătățiri sunt obținute prin colaborarea cu dezvoltatorii de sisteme de operare, cum ar fi Microsoft, pentru o integrare perfectă în vederea optimizării pentru cel mai bun echilibru între consumul de energie și performanță.

Concentrându-se pe sistemul de gestionare a energiei pentru Lunar Lake, Intel folosește gestionarea energiei SoC-ului său, care funcționează în modurile de eficiență, echilibru și performanță, adaptate și concepute pentru a se adapta la oricare dintre cerințele sarcinii de lucru la momentul funcționării. Această abordare multistratificată permite SoC-ului Lunar Lake să funcționeze eficient. Din nou, la fel ca Intel Thread Director, PMC-urile pot echilibra utilizarea energiei cu nevoile de performanță.

Intel plănuiește în continuare să îmbunătățească Thread Director prin creșterea granularității scenariilor, prin implementarea unor sugestii de programare bazate pe inteligență artificială și prin activarea programării cross-IP în Windows 11. Aceste îmbunătățiri echivalează, în esență, cu o gestionare a volumului de lucru concepută pentru a spori eficiența energetică generală și pentru a oferi performanță în diverse aplicații atunci când este necesar, fără a irosi bugetul de energie prin alocarea sarcinilor mai ușoare către nucleele P de putere mai mare.

În următoarele pagini, vom explora noile nuclee P și E și actualizarea de către Intel a graficii integrate Arc Xe (Xe2-LPG).