【PC喜迎AI商機】40年來最大轉變 英特爾為何稱Meteor Lake將開啟AI PC時代?

英特爾在第三屆Intel Innovation活動上揭露多項實現AI無所不在的技術,其中一大亮點即是宣布將推出即將推出代號為Meteor Lake的Intel Core Ultra處理器。

Meteor Lake處理器在英特爾創新日亮相。(圖/取材自英特爾)
Meteor Lake處理器在英特爾創新日亮相。(圖/取材自英特爾) (Intel Corporation)

英特爾更強調,Meteor Lake是40年來最大的架構轉變,究竟Meteor Lake相較於之前的處理器有何改變,讓英特爾信心滿滿的宣稱其將為PC產業未來十年的創新奠定基礎,並引領AI PC時代來臨?

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改變1:採用Foveros封裝技術

大多數英特爾客戶端產品(例如第13代英特爾Core處理器)將多種功能(例如CPU、GPU、PCH)組合到一個晶片上,稱為系統單晶片(SoC),但隨著這些功能變得更為多樣化和更複雜,這些單晶片SoC的設計和製造變得日益困難且成本更高。

Meteor Lake採用全新架構設計。(圖/取材自英特爾)
Meteor Lake採用全新架構設計。(圖/取材自英特爾)

為此,英特爾 Foveros 先進封裝技術透過使用高密度、高頻寬、低功耗互連,將不同製程節點的晶片塊整合成大型的複合晶粒體(die complex);而Meteor Lake即是運用Foveros 3D封裝技術連接四種獨特的晶片塊。

  • 首先是運算晶片塊,配備最新一代的P-core及E-core,兩種核心皆採用全新的增強微架構,這款晶片塊採用英特爾的Intel 4製程,大幅提升功耗效率表現。

  • 其次是SoC晶片塊。結合NPU為PC帶來高效人工智慧,與OpenVINO等標準程式介面相容,且英特爾更直接在SoC晶片塊上加入全新低功耗E-core,適合低功耗負載,或進一步最佳化功耗效能表現。

  • 第三是GPU晶片塊。將客戶端SoC與Intel Arc顯示架構結合,在整合型封裝中擁有獨立型的顯示效能;Meteor Lake透過顯示晶片功耗效能方面的躍進,讓效能與前一代相比提升高達兩倍。

  • 最後則是IO晶片塊,整合Thunderbolt 4和PCIe Gen 5.0。

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英特爾強調,與Raptor Lake相比,Meteor Lake Foveros封裝具備數種優勢,像是能降低晶片間功耗,讓分區的功耗降至最低;小型晶片塊使晶圓良率更高,減少晶圓投片數量;能夠為每個晶片塊選擇最合適的矽製程;以及使客製化程度更高等。

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改變2:增添新一代P-core與E-core

英特爾指出,Meteor Lake具有全新Redwood cove核心,相較於和第12代Intel Core處理器(代號Alder Lake)推出的Golden Cove更加強大。包括同時多執行緒(SMT)效能增強的IPC改進,改善多執行緒(MT)工作負載,為每個核心中的快取和記憶增加頻寬;以及改進微架構。

同時,Meteor Lake的P-core還具備增強Thread Director回饋特點,新功能皆具備有效能監控,能更進一步協助分析和除錯能力。不僅如此,相較於前一代產品,Meteor Lake的E-core IPC也有所提升,包含以處理器為基礎,增加向量神經網路指令(Vector Neural Network Instructions, VNNI)來強化AI 加速功能;對於期待以處理器體驗AI功能的客戶來說,新型E-core提供更佳的AI體驗。

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改變3:首度整合NPU

英特爾首度將NPU整合進客戶端產品,並強調此舉將提供低功耗、高品質的全新PC體驗,特別適用於要求高品質及高效率的運算工作,或以往礙於客戶端運算效能而必須在雲端執行的工作負載。

英特爾也揭露NPU架構細節,涵蓋四大特點。

  • 主機接口及裝置管理:裝置管理區域支援Microsoft計算驅動程式模型 (MCDM)的新型驅動模型,如此一來,Meteor Lake的NPU即可以在安全的前提下提供MCDM最佳化支援;同時以記憶體管理單元(MMU)提供多情境隔離(multi-context isolation),並支援負載及電源排程,達到快速低功耗狀態轉換。

  • 多引擎架構:NPU是由兩個可分工合作也可獨立運作的神經運算引擎組成的多引擎架構。

  • SHAVE數位訊號處理器(SHAVE DSP):專為AI設計,高度優化的VLIW數位訊號處理器。

  • DMA引擎:為求效能及效率最大化做最佳化資料轉移。

總之,英特爾計劃Meteor Lake開始,將大量引入AI至PC系統,數億台PC即將開啟AI PC時代。而英特爾執行長Pat Gelsinger更強調,AI代表著一個世代的轉換,AI未來將變得更加個人化,且將重塑、重新架構、徹底改變PC體驗。

  • Yahoo財經特派記者 侯冠州:自進入新聞產業後便於科技領域鑽研,採訪足跡遍及台積電、鴻海、NVIDIA、Arm等外商與台企,期許能在瞬息萬變的科技產業中提供讀者真實、專業的新聞內容。