Computex 2024：Intel於Technology Tour Taiwan發表Lunar Lake處理器，帶來1.5倍GPU、3倍NPU效能

Intel在Computex 2024台北國際電腦展前舉辦的Technology Tour Taiwan台灣技術說明會發表了Lunar Lake處理器並公部許多技術細節，預計於第3季推出對應產品。

顛覆x86既有印象

Intel執行副總裁暨PC客戶運算事業群總經理Michelle Johnston Holthaus在5月30、31日舉辦的Technology Tour Taiwan活動中發表了代號為Lunar Lake的Core Ultra 2系列處理器，表示Lunar Lake具有顛覆大家印象的出色電力效率與驚人的效能，並且在繪圖處理器（GPU）與神經處理器（NPU）的效能也有長足進步，在保密條款解禁的6月4日終於可以與各位讀者分享資訊。

延伸閱讀：Intel正式推出Meteor Lake行動版處理器，內顯效能翻倍、內建NPU AI加速器

根據Intel內部人員表示，Lunar Lake與2023年12月上市、代號為Meteor Lake的Core Ultra 1系列處理器為同時期開案、進行開發的產品，但Lunar Lake的設計目標為「能與Apple Silicon競爭的x86架構SoC」，2者在架構的設計上有相當大的差異。

不同於前代Meteor Lake由SoC、運算、繪圖、I/O等4種不同的模塊（Tile）構成，Lunar Lake僅劃分為運算模塊（Compute Tile）與平台控制模塊（Platform Control Tile）等2個主要的區塊，並透過Feveros 3D堆疊解決方案封裝，另外也在SoC上封裝2顆通道寬度為4x16bit的LPDDR5X記憶體顆粒（即單通道模式），最大可支援32GB容量，發揮節省記憶體實體層功耗，並降低記憶體占用的面積的功效。

目前Intel尚未正式確認Lunar Lake是否可以如一般筆記型電腦安裝SO-DIMM記憶體模組或搭載On-Board型式記憶體，僅表示「會致力提供最佳記憶體配置方案」。

▲ Intel於Computex開展前舉辦Technology Tour Taiwan，詳細介紹許多技術細節。

▲ Intel執行副總裁暨PC客戶運算事業群總經理Michelle Johnston Holthaus於活動中搶先介紹代號為Lunar Lake的Core Ultra 2系列處理器

▲ Lunar Lake的晶片上側整合2顆記憶體顆粒，從外觀相當容易辨識。

▲ Intel於活動會場展出搭載Lunar Lake處理器的筆記型電腦，此為拆解後的主機板。

▲ 在主機板上可以看到M.2 2280固態硬碟插槽，但沒有SO-DIMM記憶體插槽。

▲ Michelle表示Lunar Lake處理器具有突破x86架構的電力效率，並有出色的效能表現，繪圖處理器（GPU）與神經處理器（NPU）效能也有長足進步

▲ Lunar Lake處理器由運算模塊與平台控制模塊構成。

▲ 2種模塊透過Feveros 3D堆疊解決方案封裝。

追求電力效率勝過效能

Lunar Lake的運算模塊包含處理器（CPU）、內建顯示晶片（即繪圖處理器，GPU）、神經處理器（NPU）等3種不同的運算當元，其中處理器依照可以分成效能較高的P-Core與較為省電的E-Core等2種不同類型的核心。

Lunar Lake採用代號為Lion Cove的P-Core，每組叢集由4個核心構成，各核心具有專屬2.5MB L2快取記憶體，叢集中的4個核心共享最高12MB L3快取記憶體。

然而Lion Cove最大的變化就是不支援超執行緒（Hyper-Threading，以下簡稱HT）技術。根據Intel提供的數據，HT能在額外消耗20%電力的前提下，提高30% IPC（Instruction per Clock Cycle，每時脈可執行指令數），為了追求更高的電力效率與縮小晶片尺寸，Intel選擇捨棄HT，改以針對電力效率進行最佳化，成果是在沒有HT的情況下能較開啟HT提高5%電力效率，並在同效能的前提下縮小15%晶片尺寸。

另一方面，Lunar Lake採用代號為Skymont的E-Core，同樣由4個核心構成1組叢集，共享4MB L2快取記憶體，但沒有L3快取記憶體。在大幅改動分枝預測、解碼器、亂序執行引擎等架構後，整數與幅點數的效能表現分別較前代Meteor Lake的LP E-Core（低功耗E-Core）提升38%、68%，甚至能夠領先代號為Raptor Lake的第14代Core i處理器的P-Core（Raptor Cove）達2%，表現相當出色。

也因為Lunar Lake的E-Core效能取得大幅進步，因此能夠彌補P-Core取消HT功能所損失的多工效能表現，提供兼顧使用體驗、效能、續航力的綜合功效。

▲ 代號為Lion Cove的P-Core叢集由4個核心構成，各核心具有專屬2.5MB L2快取記憶體，叢集中的4個核心共享最高12MB L3快取記憶體。

▲ Lion Cove的設計理念為追求電力效率與面積效率，並大幅翻修架構以並強化導入先進設計。

▲ HT可以在額外消耗20%電力（Cdyn，同電壓/時脈比值下消耗的電力）的前提下提高30% IPC。

▲ Lion Cove取消HT並改以針對電力效率進行最佳化，成果能較開啟HT提高5%電力效率，並在同效能的前提下縮小15%晶片尺寸。

▲ 與前代Meteor Lake 的P-Core「Redwood Cove」相比，Lion Cove具有14%平均IPC提升，在同效能下省電10~18%。

▲ 代號為Skymont的E-Core叢集由4個核心構成，共享4MB L2快取記憶體。

▲ Skymont的設計理念為覆蓋更多運算需求、提升向量與AI吞吐量、強化擴展性。

▲ 與前代Meteor Lake 的LP E-Core「Crestmont」相比，Skymont在整數與幅點數的效能提升38%、68%。

▲ Skymont在同效能表現較Crestmont省電1/3，或在同功耗效能提升1.9倍，在消耗更多電力的情況下最高效能輸出可達Crestmont的4倍。

▲ Skymont的效能甚至可以領先代號為Raptor Lake的第14代Core i處理器的P-Core（Raptor Cove）達2%。

▲ Skymont在同效能表現較Raptor Cove省電40%，或在同功耗效能提升20%。

3種運算引擎提供120TOPSAI效能

Lunar Lake採用Xe2架構的內建顯示晶片，最高具有8組執行單元（EUs），並搭載8組光線追蹤運算單元與8MB快取記憶體，能夠帶來50%效能提升。此外它也加入了XMX（Xe Matrix Extensions，矩陣擴展）加速單元，能夠帶來高達68 TOPS的AI運算峰值效能。

在媒體引擎、顯示引擎、影像處理器（IPU）等元件部分，則是新增支援VVC（H.266）格式影片硬體解碼與eDP 1.5影像傳輸介面。值得注意的是這些元件都整合於運算模塊之中，而不像Meteor Lake放置於SoC模塊。

Lunar Lake一樣將NPU的置於運算模塊之中，且將神經運算引擎由先前的2組提升至6組，並搭載9MB快取記憶體，帶來3倍於前代NPU的AI運算效能。

整體而言，Lunar Lake的處理器、內建顯示晶片、NPU分別能提供5、67、48 TOPS AI運算峰值效能，總數高達120 TOPS，不但高於前代Meteor Lake的34 TOPS，也高於Microsoft對Copilot+訂出的40 TOPS效能需求。

此外Lunar Lake處理器也大幅改善電源管理與工作排程機制，除了搭載4組PMIC電源管理晶片以達到更精細的電源控制，以發揮省電的功效，也將Thread Director修改為先將工作負載安排至E-Core，當需要更高運算效能時才搬移至P-Core，進一步節省電力消耗。

在平台功能部分，Lunar Lake處理器內建Wi-Fi 7、藍牙5.4等無線通訊功能，並整合GbE乙太網路，以及支援PCIe Gen 5x4、PCIe Gen4x4、3組Thunderbolt 4、2組USB 3.2 Gen 1、6組USB 2.0。而Thunderbolt 5依然需要透過外掛晶片達成。

Michelle也在演說中展示了Lunar Lake開發套件，並預告將於10月推出且採可升級的設計，更多細節有待後續公布。

▲ Lunar Lake處理器最高具有8組Xe2架構執行單元（EUs）的內建顯示晶片，並加入XMX（Xe Matrix Extensions，矩陣擴展）加速單元。

▲ Lunar Lake處理器在影音功能部份最大的變話在於支援VVC（H.266）格式1影片硬體解碼與eDP 1.5介面。

▲ Lunar Lake的NPU具有6組神經運算引擎，共有12組SHAVE DSP運算單元與9MB快取記憶體。

▲ Lunar Lake的NPU的神經運算引擎數量為前代的3倍，AI運算峰值效能高達48 TOPS。

▲ Lunar Lake的處理器、內建顯示晶片、NPU分別能提供5、67、48 TOPS AI運算峰值效能，總數高達120 TOPS。

▲ Lunar Lake處理器也大幅改善電源管理與工作排程機制，搭載4組PMIC電源管理晶片以達到更精細的電源控制並發揮省電效果。

▲ Thread Director修改為先將工作負載安排至E-Core，當需要更高運算效能時才搬移至P-Core，進一步節省電力消耗。

▲ 平台功能的亮點在於支援內建Wi-Fi 7、藍牙5.4、PCIe Gen 5x4等傳輸功能。

▲ Michelle也在演說中展示了Lunar Lake開發套件，預定於2024年10月上市。

▲ Lunar Lake開發套件的尺寸為16.5 x 15 x 2.7公分，搭載512GB儲存裝置（推測為NVMe協定之固態硬碟）。

Intel也在為期2天的Technology Tour Taiwan活動中解說了許多Lunar Lake設計細節，筆者也預計於Computex展期結束後撰寫相關報導，敬請期待。