Intel先前於Innovation 2023發表Meteor Lake處理器,預告了AI PC 產品 ,並於12月14日正式上市,並公布更完整的規格資訊。
改名為Core Ultra
代號為Meteor Lake的行動版Core Ultra處理器除了大幅翻修架構並加入能進行AI加速運算的NPU(Neural Processing Unit,神經處理器)之外,名稱也由先前的Core i更改為Core Ultra,而且也非接續前代產品列入「第14代」,而是使用全新的「1系列」(1 Series),宣示全新世代的來臨。
從整體架構的角度出發,Meteor Lake與先前最大的差異在於採用模組化設計,將使用不同製程技術生產的SoC、運算、繪圖、I/O等模塊(Tile)透過Foveros技術封裝為單一處理器晶片,並在SoC模塊加入2組功耗更低的Low Power Island E-Core,並將負責影像硬體解碼加速的媒體引擎(Media Engine)由繪圖模塊搬到這邊,能在系統閒置、低負載、播放影片、視訊會議時關閉運算與繪圖模塊,達到更省電的效果。
值得注意的是,雖然Meteor Lake處理器的Turbo時脈較前代產品低(舉例來說Core Ultra 7 165H的最高Turbo時脈為5.0 GHz,而前代Core i7-1370P為5.2 GHz),在官方提供的效能數據中,Meteor Lake處理器的單執行緒效能表現也比較低,但在多功效能可以扳回一城,且在電力效率上也有所提升,整體而言能夠達到更好效能、續航力的平衡。
另一方面,Meteor Lake處理器的內建顯示晶片也獲得大幅改進,與前代產品相比能帶來2倍的效能與電力效率表現,甚至超級以內建顯示效能稱著的AMD APU,在18款遊在1080p解析度的效能測試中能夠領先Ryzen 7 7840U。雖然內建顯示晶片的效能表現一定不如獨立顯示晶片,但也能讓輕薄筆記型電腦具有基本執行遊戲的能力,改善使用者的遊戲體驗。
附帶一提,若筆記型電腦產品採用7組Arc核心以上的內建顯示晶片,搭配雙通道DDR5記憶體,並通過認證便可在機身貼上Arc標誌貼紙。
▲ 繼12月14日於美國的上市發表會後,Intel也於12月15日在台灣舉行發表會。圖為Meteor Lake處理器實物。
▲ 發表會中也展示了多台搭載Meteor Lake處理器的筆記型電腦。
▲ 筆記型電腦機身上的處理器貼紙已更新為Core Ultra標誌。
▲ Meteor Lake處理器的設計理念包含更高的電力效率、使用Intel 4製程節點生產運算模塊、2倍以上內建顯示晶片效能、大規模導入領導地位AI功能。
▲ 代號為Meteor Lake的第14代行動版Core Ultra處理器最高具有6P、8E、2LPE(共16核22緒)的組態,最高Turbo時脈可達5.1 GHz,並搭載8組Arc核心(共128組執行單元,EUs)的Xe內建顯示晶片與NPU。
▲ 與自家前代Core i7-1370P相比,Core Ultra 7 165H能在播放Nerflix串流影片時節省25%處理器功耗。
▲ 電力效率是Meteor Lake處理器相當重視的特性,根據Intel官方數據,Core Ultra 7 165H能在與AMD Ryzen 7 7840U使用相近電力的情況下,在效能表現領先11%。
▲ 大幅翻新的架構設計能讓Meteor Lake處理器在多種使用情境下較競爭對手產品更加省電。
▲ Meteor Lake處理器的運算模塊由Redwood Cove P-Core與Crestmont E-Core組成。
▲ 代號為Redwood Cove的P-Core具有強化的分枝預測、對外頻寬,並改進Thread Director排程器,帶來更好的效能與電力效率。
▲ 代號為Crestmont的E-Core則具有更高的IPC、分枝預測,同樣改進Thread Director,並加入VNNI等指令集強化AI運算效能。
▲ 根據Intel官方數據,Core Ultra 7 165H雖然在單執行緒的SPECrate 2017_int_base效能測試中落後於Core i7-1370P相比,但是領先Ryzen 7 7840U達12%。
▲ Core Ultra 7 165H在多執行緒SPECrate 2017_int_base效能測試部分,則領先Core i7-1370P與Ryzen 7 7840U。
▲ 在多種多媒體創作測試中,Core Ultra 7 165H最高能以41%的幅度領先Ryzen 7 7840U。
▲ Meteor Lake處理器整合的內建顯示晶片採用Xe LPG架構,與前代架構相比具有2倍效能與電力效率,並支援Dirext12 Ultimate 繪圖API與XeSS 升頻技術,也支援H.264、H.265、AV1、VP9等格式硬體編碼加速,同時可以透過DP4A引擎支援INT8資料類型AI推論運算。
▲ 與Core i7-1370P相比,Core Ultra 7 165H在遊戲效能部分有9~100%不等的效能提升。
▲ 18款遊在1080p解析度的效能表現中,Core Ultra 7 165H能夠微幅領先Ryzen 7 7840U。
▲ XeSS升頻技術能夠透過AI協助,提升遊戲的FPS效能並節省系統功耗。
▲ XeSS升頻技術能在多款遊戲帶來平均39%的FPS效能增益。
▲ 以Ghost Runner II為例,Core i7-1370P的原始FPS效能為26幀,Core Ultra 7 165H則為62幀,並可在開啟XeSS後提高至82幀,並且維持相近功耗。
▲ 在發表會的展示中,可以看到Core i7-1370P與Core Ultra 7 165H搭配XeSS執行Ghost Runner II的效能、功耗對比。兩者功耗都在30W上下浮動,平均差異並不大。
▲ 1系列Core Ultra處理器提供豐富的平台功能,其中包含Wi-Fi 7 / 6E、Thunderbolt 4等連接技術。
▲ 首波推出的產品包含多款H與U系列處理器,其中最高TDP可達115W的Core Ultra 9 185H預計於2024年推出。
AI的Centrino時刻來臨
另一方面,Intel也首次於消費級處理器導入能夠加速AI運算的NPU,透過3種不同運算單元,滿足不同類型AI應用程式的運算需求。
其中CPU(處理器)雖然耗電量較高,但是具有低延遲、高速反應的特性,適合用於執行時間短、需要即時輸出結果的AI應用程式。而GPU(內建顯示晶片)則具有較的高資料吞吐,適合應用於透過AI協助數位內容創作。
而新加入的NPU則有低功耗、省電的特性,適合視訊會議影音最佳化這類需要長時間持續執行的AI應用程式,能夠在壓低電量消耗的同時持續提供AI功能,帶來與其他運算單元不同的使用體驗與應用程式功能、可能性,打讓個人電腦具有更多元的AI功能,成為AI PC。
Intel執行長Pat Gelsinger先前曾用「AI的Centrino時刻來臨」來描述Meteor Lake處理器上市將帶來的衝擊。回顧過去Intel在2003年推出的Centrino平台,包含了Pentium M處理器、Intel晶片組、Intel無線網路卡,提供完整的行動運算解決方案。
在Centrino問世之前,無線網路的普及率並不是很高,但隨著大量筆記型電腦搭載無線網路功能,成功帶動了無線路由器的普及,讓無線網路成為大家日常生活中理所當然的通訊技術,越來越多公共場所也開始提供無線網路熱點,改變了大家使用網路的習慣與方式。
雖然目前AI應用程式還不是十分普及,但是Intel當然也是期望藉由Meteor Lake處理器的上市讓更多電腦先走一步,具備更充沛的AI運算效能以滿足多元AI應用程式的需求。待硬體普及達到一定程度之後,勢必吸引更多軟體廠商開發AI應用程式,如此一來變成造成良性循環,讓AI生態系統更加強固。
對於使用者來說,可以先購買搭載NPU的電腦硬體,待之後AI應用程式日益豐富,再安裝、更新軟體以享受AI運算帶來的方便。
▲ Intel將CPU、GPU、NPU都歸類於AI引擎。CPU適合低延遲、高速反應的AI應用程式,GPU則適合高資料吞吐的數位內容創作,NPU具有低功耗的特性,適合長時間持續執行的AI應用程式。
▲ Intel致力於推廣AI應用的生態系統,目前已有超過100間獨立軟體廠商(ISV)推出超過300款AI應用功能。
▲ 根據Intel官方數據,Core Ultra 7 165H在多款AI應用程式的效能表現領先Ryzen 7 7840U,其中在GIMP繪圖程式中使用Stable Diffusion圖像生成的效能表現可達5.4倍。(圖表中的DNR代表Do Not Run,無法執行)
▲ 與自家Core i7-1370P相比,Core Ultra 7 165H在使用Stable Diffusion WebUI進行圖像生成也有1.7倍效能成長。
▲ Meteor Lake處理器搭配OpenVNNI框架能夠支援多種不同的資料類型AI運算於不同運算單元的最佳化,有助於提升效能表現。
▲ Meteor Lake處理器已經準備好因應生成式AI的挑戰,支援BERT、Stable Diffusion、Whisper、Dolly、Llama等多種模型,並支援多種量化工具與框架。
▲ Meteor Lake處理器甚至能滿足Llama 2-7B於本機執行的效能需求。
▲ Intel與超過100間獨立軟體廠商建立深度合作,推出相容性更高的多種AI應用程式。
▲ Intel希望複製Centrino的成功經驗,讓AI PC的軟體、硬體互相拉抬,推動生態系統蓬勃發展。
▲ 在現場實機展示中,透過GIMP繪圖軟體的Stable Diffusion外掛程式 讓CPU、GPU協同進行AI圖像生成的運算工作。
▲ Intel執行長Pat Gelsinger先前於Innovation 2023大會上展示的「Rewind」能夠自動整理會議與視訊對談中的資料、摘要,現在這款軟體更名為Superpower,並可在本機或雲端執行,能夠讓使用者選擇更嚴謹的隱私防護或使用彈性。
搭載Meteor Lake世代Core Ultra處理器的筆記型電腦現已上市,不過由於截稿前尚無廠商能夠提供樣品,因此暫時無法進行效能實測的專題報導,還請讀者耐心等待。
但在「多功」效能可以扳回一城 多功 > 多工
甚至「超級」以內建顯示效能稱著的AMD APU 超級 > 超越
在18款「遊」在1080p解析度的效能測試中 遊 > 遊戲
「打」讓個人電腦具有更多元的AI功能 打 >(贅字)
如此一來「變成造成」良性循環 變成造成 > 形成
在播放「Nerflix」串流影片時 Nerflix > Netflix
「分枝」預測 分枝 > 分支
效能測試中落後於Core i7-1370P「相比」 相比 >(贅字)
Meteor Lake處理器搭配「OpenVNNI」框架 OpenVNNI > OpenVINO