Intel推出全新架構行動版Meteor Lake處理器，除了P-Core與E-Core外SoC模組內還多2顆超省電E-Core

運算模塊用Intel 4節點製程、繪圖模塊效能大提升

運算模塊與前代產品相比，最大的改變就是將製程推進至Intel 4節點，透過全面使用EUV微影技術提升電晶體密度，並改善整體電力效率，至於不同產品型號之間的P-Core、E-Core組態搭配，還有待Intel公布。

考量到這代產品導入全新Low Power Island E-Core，Intel也為了這種特異的處理器架構更新了Thread Director硬體元件，同時也需要搭配Windows 11等對應作業系統的排程器（Scheduler），以硬體、軟體協作的方式共同安排工作調度，確保最佳效能輸出與省電效果。

在繪圖模塊部分，Meteor Lake採用Xe LPG繪圖核心，具有2倍於前代產品的效能與電力效率表現，同時也加入AV1硬體加速編碼等多新功能。根據目前透露的資訊，其效能可以接近於Arc A380獨立顯示卡，表現讓人期待。

▲ Intel執行長Pat Gelsinger先前表示要在4年內推進5個製程節點，現在如期走到Intel 4製程節點。

▲ Intel 4製程節點雖由Intel 7nm製程節點改名而來，但其電晶體密度與其他半導體製造商將同命名的製程節點相近。

▲ Intel 4製程節點全面使用EUV微影技術，具有2倍於Intel 7製程節點的電晶體密度，電力效率也提升20%。

▲ Meteor Lake總共具有3種不同的處理器核心，分別為位於SoC模塊內的Low Power Island E-Core，以及位於運算模塊內的P-Core與E-Core。

▲ 3種核心的效能、電力消耗特性都不同，Low Power Island E-Core的效能最低，但相對最為省電。

▲ Intel也為了這樣的新架構，更新了Thread Director的設計，能夠夾在作業系統的排程器與處理器核心之間進行資源分配最佳化。

▲ 過去的運作概念為先調用P-Core完成高優先度工作負載，並將低優先度負載傳到E-Core，然後定期確認是否需要P-Core介入安置於E-Core的負載。Meteor Lake則是先嘗試以Low Power Island E-Core處理負載，若效能不夠才會傳送至運算模塊，並先由E-Core接手，需要更大的運算效能則會啟動P-Core。

▲ 從示意圖可以看到，在低負載的環境下，最省電的Low Power Island E-Core可以完成大部分的工作，而P-Core只需介入很短的時間，可以發揮省電的效果。

▲ Meteor Lake世代的內建顯示功能採用Xe LPG繪圖核心，效能較前代Xe LP提升為2倍。

▲ Meteor Lake世代的內建顯示功能結合Iris Xe的省電特性，也加入Arc獨立顯示晶片的眾多新功能。

NPU提供持續AI應用的可能性

隨著越來越多AI功能與相關應用程式的出現，電腦不只需要具有足夠的AI運算效能，也要衡量長時間使用AI功能所花費的電量。

Meteor Lake在SoC模塊加入了能夠加速AI運算的NPU，系統也能依負載性質、運算需求，透過處理器或繪圖處理器完成AI運算，以取得最佳效能與省電的平衡。

Intel也以Stable Diffusion AI算圖為範例，測量使用不同運算單元所花費的時間以及消耗的功率，可以發現繪圖處理器具有較高AI運算效能，但同時花費的電力也比較多，NPU的AI運算效能略低一些，但有著更加省電的特性，而2者並用則可取得平衡的效能與電力消耗。

▲ 現在電腦上已經有許多視訊會議（音訊強化、降噪、背景模糊）、串流影片強化等等AI功能應用，未來還有包含Windows Copilot在內等更多AI功能會日益普及，因此電腦的AI運算效能也越來越重要。

▲ 不同類型的運算單元有著各自的特性，適合處理不同的AI運算負載。

▲ NPU能夠滿足一般個人應用的AI允算需求，且較省點的特性也更適合長時間使用（如持續在視訊會議中使用AI降噪與背景模糊）。

▲ 以Stable Diffusion AI算圖為例，其流程需要經過Text Encoder、Unet+、Unet-、VAE等4個模組。

▲ 在Unet階段迭代的次數越多，可以得到的圖像品質就越好。若迭代次數太少，畫面將會充滿雜訊。

▲ 根據Intel提出的數據圖表，在20次迭代的AI算圖過程中，僅使用處理器需費時43.3秒。若全部使用繪圖處理器，則可縮短至14.5秒，此時功耗為37W。若將Unet交由NPU運算，則需20.7秒，功耗可以壓低至10W。在最佳化的情況下，可以將Unet+交給繪圖處理器、Unet-交給NPU，這樣花費時間僅為11.3秒，消號功率為30W。

Meteor Lake處理器將於2023年12月14日會隨新一代筆記型電腦推出，我們也預計會推出相關的測試專題，請讀者持續關注我們的報導。