【科技Talk】“芯”時代新動力 英特爾Meteor Lake亮相 為PC注入超強AI處理器

AI PC的時代駕到

無論是數據分析、語言處理、圖像識別到深度學習模型，AI扮演了很重要的角色。目前，AMD、高通和英偉達已經在為AI佈局，大力普及AI應用和市場規模。

英特爾作為全球最大的半導體芯片製造商，更希望芯片能夠在電腦運行生成式AI軟件，而不必動用雲端來獲取計算力。隨後，基辛格直接向出席者展示代號為“Meteor Lake”的英特爾Core Ultra處理器。這款處理器擁有專門處理AI運算的NPU，能夠在PC運行復雜的AI運算，去滿足用戶的AI需求。

他強調，AI將會重塑用戶使用個人電腦的體驗。“我們正在開創AI PC的新時代。”

Intel 4採用EUV光刻工藝

英特爾在大馬設廠已有51年曆史，該公司早前在檳城舉辦Intel Tech Tour，並邀請【e潮】參觀封測廠，以及聆聽專家分解Meteor Lake的製作工藝。

早在2022年，英特爾便公佈了“造芯”的路線圖，計劃未來4年內，落實Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A和Intel 18A的5個製程節點（nodes），而剛亮相的Meteor Lake處理器便採用最新的Intel 4（7nm）製程工藝。

Intel 4被視為英特爾40年來最重大的架構改變，其製程工藝、芯片架構、封裝技術都與上一代截然不同。比方說英特爾首次動用極紫外光刻（EUV）技術，讓晶圓容納更多晶體管，以提高芯片性能。同時，EUV光刻技術還能簡化整個製作過程，令製作步驟減少3至5倍。

此外，相較於Intel 7，Intel 4的能源效率（power efficiency）提高了20%，可以延長電腦電池的壽命。

4個模塊集一身

以往英特爾會把所有功能集合在一個芯片裡面，而Meteor Lake卻採用了創新的分離式模塊架構設計，把不同尺寸的模塊（tile）拼接在一起。

在Foveros 3D封裝技術的幫助下，Meteor Lake整合了4個不同功能的模塊──CPU計算模塊、SoC模塊、IO模塊和GPU圖形模塊。

如同上一代，CPU計算模塊有兩個內核，分別是Redwood Cove微架構的“性能核”（P-Core），以及Crestmont微架構的“能源效率核”（E-Core）。比較特別的是，英特爾在SoC模塊額外加了一個Crestmont微架構的“低功耗能源效率核”（Low Power Island E-Core，LP E-Core）。

這3個核組合起來，變成了一個名為“3D混合效率”（3D Performance Hybrid）的架構。那麼LP E-Core有什麼用途？所謂殺雞焉用牛刀，如果LP E-Core能完成的事，就不需要勞煩到P-Core或E-Core。

舉一個例子，用戶播放視頻時，不用太多運算能力。Meteor Lake的“調度器”（Thread Director）會先動用低功耗的LP E-Core。如果真的需要更高的功率和運算，才會把工作推給CPU的雙核。

另外，歸功於分離式模塊架構設計，每一個模塊都有單獨的電源管理控制器（PMC）。所以如果電腦只用到SoC模塊，其他模塊就可以關閉，以達到省電的效果。

內建處理AI運算的NPU

正如基辛格所說，以後是AI PC的時代。倘若設備本身具有AI運算能力，便可以提高效率、降低延遲，還能保護用戶的個人隱私，無需擔心資料外洩。

英特爾的AI引擎NPU就位於Meteor Lake的SoC模塊，能夠處理生成式AI任務、增強圖像畫質、音訊降噪等。雖然有NPU，但不代表只有它在處理AI任務。如果想要高效和流暢的體驗，Meteor Lake的“調度器”也是會動用到CPU計算模塊。

在Intel Tech Tour的活動上，專家以AI圖像生成工具Stable Diffusion為例。在圖像演算過程中，如果完全交給CPU處理，需要43.3秒，功耗是40W，效率非常低。換成GPU會快很多，大約是14.5秒，但是功耗還是很高，依然要37W。

倘若交給NPU，時間和功耗都有明顯下降，分別是20.7秒和10W。如果交給GPU和NPU同時處理，時間就快很多，只需11.3秒，功耗是30W。

整合Intel Arc顯卡

在圖像技術方面，英特爾也交出誠意，把Intel Arc顯卡（Xe-LPG架構）整合到Meteor Lake處理器上面，讓用戶享有獨立顯卡的體驗。

據資料顯示，Meteor Lake這顆Arc內顯搭載了8個Xe核心、8個光追單元（Ray Tracing Units）、8個採樣器、4個像素後端（Pixel Backend）等等。若與第12代英特爾Core處理器的Iris Xe顯卡相比，Meteor Lake的性能功耗比（Performance per watt）提升了兩倍，用戶可以享有高解析度和流暢的遊戲畫面。在剪輯視頻或繪圖時，它也能以高畫質格式去渲染畫面。

不過，英特爾似乎把重心放在SoC模塊。Meteor Lake的GPU圖形模塊沒有多媒體引擎（Xe Media Engine）、顯示引擎（Xe Display Engine），反而移到SoC模塊。

先說多媒體引擎，它可以支持8K 60fps 10bit HDR解碼、8K 30fps 10bit HDR編碼。而編碼格式包括了VP9、AVC、HEVC，甚至是最新的AV1視頻編碼。

至於顯示引擎可以支持HDMI 2.1、Display Port 2.1、eDP 1.4的連接標準。它還能夠輸出8K 60fps HDR，外接4個4K 60fps HDR，以及1080P和1440P 360fps的畫面。

英特爾強調，未來“AI is everywhere”，相信這顆Meteor Lake會為用戶帶來新的體驗。據基辛格透露，它將會在12月14日推出市場。

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