英特尔Lunar Lake架构解析:和超线程说再见,AI算力达120TOPS

毫無疑問如今是AI的年代,各大廠商都希望自家的產品能夠搭乘上AI的順風車,從而獲得行業以及用戶的青睞,更重要的是借助AI這股風,自家的產品也能獲得更高的溢價,從而帶動營收的增加。就在去年下半年,英特爾推出了Meteor Lake處理器,同時與合作伙伴一起推出了AI PC的概念,希望讓Meteor Lake處理器能夠扛起AI PC的大旗,不過現在看起來Meteor Lake處理器的AI性能還是有所欠缺,并不能滿足微軟Copilot +PC的算力需求。
到了2024年,英特爾再一次將移動處理器進行徹底的改造,推出了Lunar Lake處理器,讓E核有著脫胎換骨般的改變,而且也砍掉了陪伴多年的超線程技術,更為重要的是這一次英特爾NPU的AI性能提升極其明顯,面對微軟Copilot +PC也絲毫不怵。現在我們就為大家帶來Lunar Lake處理器的架構講解。
CPU:E核脫胎換骨,告別超線程
作為Lunar Lake架構的核心,處理器的CPU部分可以說有著天翻地覆的變化,首先就是取消了超線程技術,讓CPU最高變成了8核8線程,其中四顆為P核,另外四顆為E核,伴隨著超線程的消失,僅在Meteor Lake上使用的LPE核也隨之不見。英特爾官方則稱盡管去掉了超線程技術,但是CPU的性能卻沒有因此而降低,反而更加出色,其中的最重要的原因就是脫胎換骨的E核。
英特爾在12代酷睿處理器上采用了P核以及E核的混合架構設計,其中P核負責高性能計算,E核則負責高效率的運算。P核與E核也是井水不犯河水,而到了Lunar Lake處理器上,E核的性能得到巨大的提升,例如L2緩存的容量達到了4MB,AI以及矢量計算性能達到了上代的2倍。
與上代相比,Skymont的IPC整數性能提升了38%,而浮點性能則提升了68%能耗方面,和 Meteor Lake的LP E核相比,在保持繼續相同性能的前提下功耗僅為后者的三分之一。事實上英特爾將Skymont按照Raptor Lake處理器的P核性能去設計,最終目標也達到了英特爾的預期。無論是整數性能還是浮點性能,Skymont都比上代的P核提升2%左右的性能。
可以說作為E核的Skymont已經和上代P核的性能不相上下,因此英特爾也就沒有必要讓重型繁瑣的任務已經交給P核去運行,英特爾還表示,如果E核能夠勝任任務的處理器,那么僅需開啟E核就已經足夠,這樣關閉P核還可以省點電,提升筆記本的續航,畢竟Lunar Lake處理器的用戶主要就是超極本。
看完了E核接下來就是P核了,與E核天翻地覆的進步相比,P核最大的改變就是取消了多線程技術,這樣技術已經跟了英特爾20多年的時間,而隨著E核性能的提升,實際上不開啟多線程都可以滿足日常辦公以及視頻剪輯等應用的算力需求。
英特爾也舉例了在開啟與關閉雙線程之后處理器的功耗、性能,能效比究竟有多少變化。與上代P核相比,這代P核的能效比提升了15%,單位面積性能達到了10%,英特爾稱最后能夠讓單位面積的能效比提升30%,而IPC則提升了14%,這個程度還是相當恐怖的。
假如打開了超線程,英特爾表示與超線程相比,能效比提升5%,單位面積的性能降低了15%,而單位面積的能效比性能則最終提升了15%,此外英特爾還表示這是在理想條件下進行測試,實際測試的時候還要考慮軟件等的優化,因此直接將性能加在E核要遠比開啟超線程代的能效比提升來的大。
英特爾也利用AI來精準地控制CPU的頻率,最小步進為16.67MHz,根據實際的平臺溫度、環境,設置適當的時間閾值,進而確保CPU頻率處于最高效的水平,也讓CPU的溫度曲線時刻處于理想水平,降低了輕薄版的散熱壓力。
具體到實際性能上,與上代的P核相比,Lion Cove的IPC提升了18%,而能效比則提升了14%。此外內存對于AI、圖形都是至關重要的,所以英特爾這一次把內存集成到了SoC上,通過縮短內存的走線將內存的物理功耗降低高達40%。還可以節省主板面積,最多可以節省250平方毫米,使得主板的價格可以往下降。
實際上這還不是全部,英特爾還表示隨著Lunar Lake的推出,未來英特爾在設計CPU的時候將會采用全新的流程、工具和方法。過去英特爾將CPU分為幾百上千個模塊,每個模塊里面有幾萬個單元,十分地零散,而到了Lunar Lake時代,英特爾則采用了模塊化的設計每個大模塊里面包含數十萬甚至是上百萬的單元.
這種設計可以讓處理器的邊界大幅減少,從而讓芯片的利用率大幅提升,迭代升級也更加方便。英特爾面向高性能計算打造的Arrow Lake與高能效打造的Lunar Lake都采用的全新芯片設計工具,英特爾設計部分也可以很快地進行轉換。此外全新的CPU設計思路也對制程的變動不那么敏感,這也對英特爾處理器采用不同制程架構打下了基礎。
GPU:采用新架構,AI生圖更快
CPU主要還是負責通用計算,而想要讓AI發揮更大的作用,GPU的AI性能顯然必不可少。而在Lunar Lake架構上,英特爾也首次采用了Xe2 GPU架構,比桌面顯卡更早。在Lunar Lake處理器中,每個Xe Core都有八個矢量引擎,每個引擎都有2048比特的寬度,而每顆核心又有192KB的L1緩存,還支持SIMD16指令,從而在游戲以及AI上表現得更加出色。目前隨著AI應用的普及和流行,GPU的矩陣計算將會變得十分地重要,而XMX就是提升矩陣計算效率的有效之舉。XMX的引入大大加強了矩陣運算的性能。
除此之外Xe2內部也加入了Excute Indirect的支持,傳統的圖形渲染中,GPU需要得到CPU的指令才可以執行3D任務的渲染,而有了Excute Indirect,無需CPU,GPU自己就可以完成繪圖等指令,并且GPU還是并行計算,大大提升了計算的效率,而且也可以降低CPU的使用率,從而降低功耗。上述這些技術讓Xe2的頂點以及渲染性能提升了3倍。同時得益于優化后的光追處理單元,Xe2的光追性能也有2倍的提升。
與Meteor Lake所采用的Xe架構相比,Xe2架構的能效比提升了50%,這樣可以讓廠商有了更多的選擇,例如只要15W的功耗就可以實現與25W Xe架構GPU一樣的圖形性能,這對于輕薄筆記本來說十分地實用。在AI性能上,得益于XMX的加持,這顆GPU可以實現67TOPS的INT8算力,再加上NPU和少部分CPU AI算力,從而讓Lunar Lake處理器的AI算力突破了100TOPS。使用Stable Diffusion進行演示,Lunar Lake 的圖用了6.3s,而Meteor Lake花了13秒以上,作圖時間快了1倍。
此外Lunar Lake也支持DP1.5,VCC也就是H.266視頻解碼,VCC擁有比AV1更加高效的編碼效率,同等畫質下體積大約減少了10%,可以讓用戶使用更小的帶寬觀看超高清的視頻。不過這一次Lunar Lake技術講解會并沒有透露實際的游戲性能提升,大家需要等到Intel未來的發布會上才能知曉。
NPU:不再雞肋,滿足微軟需求
這幾年AI PC越來越熱門,包括ChatGPT的文生文、Stable Diffusion的文生圖以及Sora的文生視頻對于AI算力要求越來越高,而過去這些任務主要是由CPU以及GPU負責,而隨著NPU的加入,這幾年越來越多的AI計算開始由CPU轉移到NPU之中,英特爾預計明年有30%的AI任務由NPU來承擔,因此NPU的算力變得愈發重要。
Lunar Lake一共提供了120TOPS左右的AI算力,GPU貢獻了67TOPS,而貢獻第二多的便是NPU,上一代Meteor Lake處理器的NPU算力大約為10TOPS上下,顯然還不能幫CPU承擔一些復雜的任務,而到了Lunar Lake架構中,英特爾NPU已經進化到第四代,能夠帶來48TOPS的AI算力,并且效率大幅提升,可以說NPU兼顧了效率和算力,未來將會承擔更多的AI應用負載。
大家平時都在說TOPS,那么什么是TOPS,AI最重要的計算就是矩陣計算,而OP就是每秒能夠完成多少次計算TOPS就是每秒完成多少萬億次矩陣計算。Lunar Lake所采用的第四代NPU擁有6個神經運算引擎,每個引擎有4096個運算單元,而上一代則是2個神經運算引擎,紙面算力就有3倍的提升,實際上第四代NPU的運算效率更高,例如英特爾增加了NPU與CPU之間的帶寬數據傳輸速度,而且也增加了NPU的算法,包括INT8以及FP16都可以在NPU上進行計算,因此算力最終達到了前代的4倍。而在Stable Diffusion中,NPU 3的繪圖速度為20.9秒,而NPU 4則是5.8秒,速度提升了3倍左右。
從Lunar Lake架構開始,你可以選擇讓NPU來負責第一步的文本轉換,隨后NPU繼續負責文字解碼以及全卷積神經網絡擴展,只有最后一步圖形輸出才是GPU來負責。這樣可以讓NPU肩負起AI計算與推理中的重擔。
ITD:讓AI來協助資源分配
英特爾硬件線程調度器是英特爾在12代酷睿處理器中引入了全新單元,它可以實時監控和分析工作負載,能夠把正確的進程放到正確的核心上運行,保證最佳的能效。過去硬件線程調度器在處理任務中,優先將任務放到P核,如果P核算力完全能夠應付甚至還有多余的算力,那么將會把進程扔到E核中。
至于Meteor Lake,則首先考慮LPE核,LPE核性能不夠才逐級提升,而到了Lunar Lake架構中,它只有兩層,先放E核,如果說超出需求就往P核上移。Lunar Lake的E核已經是相當于Meteor Lake的大核,所以英特爾希望Lunar Lake的E核,可以覆蓋日常常見的工作負載,只有在重載的情況下才需要往P核上移。這樣子可以確保CPU的功耗降到極低的水平。
目前NPU的AI算力越來越大,因此英特爾也將AI引入到線程調度中來,利用于AI機器學習的預測來分配任務,而SoC的電源管理引擎會基于AI的機器學習來判斷工作負載到底是屬于哪一種,從而讓進程能夠更加高效地調度。英特爾還表示Lunar Lake與微軟Win11作了進一步的融合,還可以讓OEM去選擇不同的模式,更加地靈活
外部連接:囊括Wi-Fi 7、Bluetooth 5.4與Thunderbolt 4
對于AI PC來說,強大的算力需要強有力的外部連接才能發揮最大的作用,而Lunar Lake則是英特爾首個集成Wi-Fi 7、Bluetooth 5.4以及Thunderbolt 4的處理器架構,同時借助AI的一些新技術來讓連接更加高質量。
Lunar Lake處理器支持最多3個Thunderbolt端口,還將支持Thunderbolt share,將兩個PC連接,實現60幀的屏幕分享,以及超高的數據傳輸,從而提高工作效率。而Lunar Lake處理器集成了最新的BE201,面積減少了28%,同時可以更快地與SOC相互連接。英特爾希望未來通過AI和Connectivity的結合,讓PC更具感知化、智能化。
XPU戰略深入其中
去年Meteor Lake可以說是英特爾過去10年來最大的架構改革,英特爾也借助Meteor Lake處理器敲開了AI PC的大門,然而英特爾沒想到AI的發展超乎了所有人的想象,促使英特爾對旗下的處理器進行更加激進的設計,從而帶來了Lunar Lake架構。
在Lunar Lake上,我們看到了英特爾對于AI運算有著自己的理解,借助更加強大的NPU,取代CPU在AI任務中的角色,另外大幅提升E核的性能,取消經典的超線程設計,從而讓CPU的功耗更低,讓處理器滿足未來的計算需求。而強勁的核顯則加速了AI任務的處理速度,即使沒有獨立顯卡也能獲得相當不錯的作圖性能。
最為重要的是,英特爾引入了新的芯片設計方式,這種方式證明了同一個架構,只要利用現代的設計方式,就可以利用不同的制程去做同一個微架構的產品。這給了英特爾更多的制程選擇余地。
相關文章
今年6月初,美國交通部發布報告稱,正在緩慢建設中的加利福尼亞州高鐵,存在工期延誤、管理不善等各種問題,并威脅會取消額外撥款,讓這條高鐵面臨“爛尾”的風險,也讓這條已“修了近二十年、只修了一小段”的鐵路再次成為美國國家基礎設施辯論的焦點。
加州高鐵,是美國規劃的首條高鐵,也是迄今美國最具雄心的綠色交通工程。自2008年加州選民通過“高速鐵路法案”后,該項目便被確定為連接舊金山與洛杉磯——這兩座城市分別位于狹長的加利福尼亞州南北兩端,直線距離約600公里,大致相當于中國北京到鄭州的距離。而在中國,這兩地之間早已實現高鐵3小時內直達。
而加州高鐵項目,被設計為全長超過800公里,時速超過320公里的“美式子彈列車”。其承諾不僅是速度,更在于推動轉型——助力加州擺脫以汽車和短途航班為主導的碳密集型出行模式,成為清潔能源交通領域的先鋒。然而,現實卻遠沒有理想那樣高速前進。
17年花了160億美元
竟連1條軌道都沒鋪
央視記者 劉旭:美國交通部今年6月初的一份報告顯示,加州高鐵項目存在工期延誤、管理不善等一系列問題,“從2008年法案通過,到現在17年花了160億美元卻連一條軌道都還沒鋪”。報告還要求加州高鐵管理局在7月11日之前做出回應,否則將取消約40億美元的額外撥款。
央視記者 劉旭:這是加州高鐵建設的實時地圖。圖中藍色線路代表一期工程,該工程原計劃連接舊金山與洛杉磯,然而實際路線改道至“中央谷地”建設,也就是我現在所處的位置,加州城市貝克斯菲爾德北部。我身后是一處于今年5月剛剛完工的高鐵立體交叉項目,此項目也是距離洛杉磯最近的完工項目地點,直線距離達180公里。通過查看這張互動地圖并進行統計,目前已有51處項目完工,在地圖上以綠色標記;另有36處項目處于在建狀態,以橙色標記。這些項目涵蓋鋪設鐵路軌道所需的高架橋、地下通道以及立體交叉等設施,均為鐵路建設的基礎工程。由于現階段僅完成了這些節點性的建筑設施,尚未實現整段工程的完工,因此目前尚未鋪設任何一段軌道。
央視記者 劉旭:從地形條件來看,加州中部山谷地區地勢平坦,土壤肥沃、氣候適宜,是重要的農業種植區域,分布著大片相連的農場。高鐵項目選址在此建設,原本施工難度不大,但實際直到2015年才正式開工。項目進展緩慢受多重因素影響,包括農場征地困難、需應對環境訴訟以及建設經驗欠缺等。
加州大學教授:未做好準備 建設匆忙啟動
針對這些問題,央視記者采訪了一直關注加州高鐵建設的加州大學伯克利分校的環境學教授。
美國加州大學伯克利分校法學院氣候項目主任 伊桑·埃爾金德:在加州嘗試建造高鐵之前,北美從未建造過高鐵,因此當時缺乏足夠的內部專業知識,高鐵項目建設也是匆忙啟動。部分原因是最初分配給該系統的聯邦資金必須快速使用,而且資金用在“中央谷地”,而那里并不是高鐵建設最合適地點,因此加州領導人被迫在尚未準備好的情況下就啟動項目,而且是在不合理的地點啟動。另一方面加州的政府體制非常分散,很難建設我們所謂的線性基礎設施。這種基礎設施跨越多個司法管轄區,多個縣郡和城市,需要聯邦和州的許可。加州高鐵管理局要應對如此多的障礙,所以這實際上是加州政府治理結構失調的表現。
通車時間遙遙無期
預計不會早于2030年
目前,加州高鐵的最新建設進度如何呢?“美國高鐵夢”又能否照進現實?
央視記者 劉旭:加州高鐵項目歷經諸多挑戰與問題,如預算增加、規劃方案調整、工程進度延遲等。截至目前,實際建設集中在縮減后的中部“中央谷地”段,全長約200公里,線路從馬德拉延伸至貝克斯菲爾德。該段自2015年開工以來,遭遇了合同反復更換、土地征收受阻以及成本大幅上漲等困境。根據加州高鐵局最新公布的進展,主要橋梁和軌下基礎設施已接近完工,但軌道鋪設和信號系統尚未全面啟動,預計通車時間不會早于2030年。這意味著,至少在未來5年內,加州高鐵仍難以投入使用。
央視記者 劉旭:至今,加州高鐵仍未開通任何一條可供運營的線路。原本規劃中連接舊金山和洛杉磯的高速鐵路項目,通車時間已從最初設定的2020年,推遲到了“2033年或更晚”;同時,全線預算也大幅攀升,從最初估算的330億美元暴漲至近1280億美元。項目負責人曾在州議會上表示,“我們不是失敗,只是慢得像在逆風中推鋼鐵火車。”
三分之一資金來自聯邦 特朗普威脅撤資
央視記者 劉旭:如果聯邦政府撤資,是否會讓加州高鐵“爛尾”。目前,加州高鐵獲得的資金中,約三分之一來自聯邦政府,主要通過“基礎設施投資與就業法案”和“美國復蘇與再投資法案”來支持。拜登政府在2023–2024年間曾追加逾30億美元資金,用于支持中部段建設。但特朗普政府最新表態,又威脅將會對加州高鐵項目撤資。這無疑讓項目面臨更大的不確定性。如果聯邦撤資成真,不僅“中央谷地”段恐將“爛尾”,后續洛杉磯—阿納海姆與舊金山灣區段的推進也將徹底停滯。項目發言人在回應媒體時表示,“我們已經習慣在政治逆風中修建這條鐵路。”
央視記者 劉旭:美國《新聞周刊》近日的報道分析了美國高鐵項目進展緩慢的原因,文章稱,基礎設施工程成本高昂、回報周期漫長,高鐵的特性決定了它需要沿線各州眾多利益相關方的支持,而在美國,這種共識卻始終難以達成。更棘手的是聯邦政府的搖擺態度。
或沉重打擊全美綠色基礎設施建設信心
在環保方面。據報道,加州高鐵若成功建成,每年將可減少150萬噸二氧化碳排放,相當于減少30萬輛汽車上路。然而這項被譽為美國綠色轉型“象征性項目”之一的加州高鐵卻面臨著轉型爭議。
央視記者 劉旭:有環境專家表示,“高速鐵路并不是短期財政收益項目,而是氣候責任投資的代表。如果因為政治壓力而放棄,那將對全美綠色基礎設施信心造成重大打擊。”然而,環保主義者的堅持難以抵擋現實挑戰。地方征地遲滯、承包商更換頻繁、州政府財政吃緊,以及公眾對“建了一半的鐵路能否通車”的疑問,都讓支持者步步為營。一項2025年初的民調顯示,超過53%的加州選民“對高鐵項目失去信心”,只有28%的人認為“它最終能完成并投入使用”。
央視記者 劉旭:倘若“中央谷地”段最終無法貫通并形成可運營的線路,那么此前投入的數十億美元資金很可能付諸東流,甚至會淪為土地資源、公共信任以及氣候承諾的“三重浪費”。一位不愿透露姓名的前項目顧問坦言,“最令人擔憂的并非錢打了水漂,而是整個國家此后可能再無人敢提及高鐵建設。”而對于民眾來說,20年來,聽到的總是“即將通車”“已經開工”的消息,卻始終未能真正坐上這趟“美國高鐵”。這種期望與現實的落差,帶來的不只是出行上的不便,更引發了民眾對政府公共服務能力的質疑。
(央視新聞客戶端) 【編輯:劉湃】
- 2月27日消息,日前,領克公布了領克05 EM-P的官圖,新車將于3月份正式上市,新車新增了暮光紫和暮云灰兩款配色,搭載Lynk E-Motive智能電混技術動力系統。外觀部分,根據官圖可以看到,新車2025-08-02
- 適馬Sigma公司宣布,將推出尼康Z卡口鏡頭,首批鏡頭是APS-C畫幅的16mm F1.4 DC DN | Contemporary、30mm F1.4 DC DN | Contemporary和562025-08-02
MWC2023回顧:親臨巴塞羅那現場 看看移動通信領域都有哪些新趨勢
2月27日至3月2日,世界移動通信大會MWC2023)在西班牙巴塞羅那正式舉辦。作為全球最具影響力的移動通信領域展覽會,許多手機及通訊技術行業的品牌都選擇在此發布新機以及展示一些前沿技術,在輾轉飛行12025-08-02中新社臺北7月4日電 (記者 張曉曦)“南洋故事——二戰時期臺籍‘慰安婦’在南洋的經歷與藝術再現”特展,7月4日起在臺北正式開展。展覽通過多元藝術形式,講述戰爭與殖民夾擊下那些沉默而堅韌的女性故事,帶領觀眾“重返歷史現場”。
本次展覽設于“阿嬤家”和平與女性人權館,該館由臺北市婦女救援基金會(以下簡稱“婦援會”)負責營運。
婦援會指出,在日本殖民統治時期,臺灣曾被納入日本“南進政策”部署,數以百計的臺籍少女與婦女在戰爭期間遭受誘騙甚至強迫,被送往東南亞各地,成為“慰安婦”。這段歷史充滿傷痛,希望社會持續關注與反思。
據介紹,展覽以“藝術再現”為策展主軸,通過戲劇、文學與繪畫三種媒介,重建、重述那些被壓抑、被遺忘的記憶與聲音。
展覽分為三大展區,“戲劇再現”展區展出舞臺劇《燃燒的蝴蝶》片段,結合真人與偶戲演出,內容聚焦“慰安婦”議題;“文學再現”展區展出三篇具有代表性的臺灣文學作品,包括江文瑜《木瓜》、陳千武《獵女犯》節選、李永平《望鄉》節選,希望通過文字喚起觀眾對歷史記憶與個人情感的共鳴;“繪畫再現”展區展出“慰安婦”幸存者宛女阿嬤的親手畫作,以圖像展現創傷與勇氣。
此外,展覽現場還設有互動回應區,觀眾可通過書寫、繪畫等方式“再創作”。
據悉,展覽將持續至12月25日。(完) 【編輯:黃鈺涵】
- 中國是全球最大的新能源汽車消費和制造市場,這一市場的火爆讓很多造車巨頭們看到了新能源汽車巨大的消費潛力,因此他們也想在歐洲復制這一成功經驗,其中福特就是最積極的踐行者之一。在過去的兩三年時間內,福特推2025-08-02