Podczas majowych targów Computex na Tajwanie, Intel zaprezentował światu najnowszą ewolucję swojej architektury – Core Ultra 200V, znaną pod kryptonimem Lunar Lake. Głównym zamierzeniem tej innowacyjnej konstrukcji jest osiągnięcie wysokiej wydajności przy jednoczesnym minimalnym zapotrzebowaniu na energię, co ma idealnie sprawdzić się w smukłych i poręcznych laptopach. Pojawienie się na rynku procesorów Snapdragon X Elite firmy Qualcomm, opartych na architekturze ARM, które zyskują uznanie za swoją wyjątkową efektywność, zmotywowało Intela do działania. Przyjrzyjmy się więc bliżej architekturze Lunar Lake i jej konstrukcji, nastawionej na optymalną wydajność.
Architektura Intel Lunar Lake
Wraz z generacją Meteor Lake w zeszłym roku, Intel dokonał przełomu, odchodząc od tradycyjnych, monolitycznych rozwiązań na rzecz budowy chipów modułowych. Lunar Lake idzie o krok dalej. W przeciwieństwie do Meteor Lake, gdzie moduł obliczeniowy zawierał jedynie procesor i pamięć podręczną, w nowej architekturze Lunar Lake moduł ten obejmuje również układ graficzny (GPU) i jednostkę przetwarzania neuronowego (NPU).
Takie podejście sprawia, że moduł obliczeniowy staje się największym elementem w całej strukturze układu. W tym roku cieszy również fakt, że jest on wytwarzany w procesie technologicznym N3B firmy TSMC. Chociaż N3B firmy TSMC ustępuje wydajnością nowszemu i ulepszonemu układowi N3E, to decyzja Intela o skorzystaniu z zaawansowanej 3-nanometrowej technologii TSMC, zamiast polegania na własnych fabrykach półprzewodników, jest krokiem w dobrą stronę.
Moduł kontrolera platformy, odpowiedzialny za obsługę wejść/wyjść i łączności, bazuje na 6-nanometrowej technologii (N6) firmy TSMC, podobnie jak w zeszłorocznym Meteor Lake. To pierwszy raz, kiedy Intel projektuje procesor, a TSMC go produkuje. Całość jest następnie łączona w finalny układ przy pomocy autorskiej technologii Foveros 3D Intela.
Źródło zdjęcia: Intel
Ponadto, Intel integruje pamięć bezpośrednio z procesorem. W rezultacie, układy Lunar Lake będą oferować zintegrowaną pamięć, analogiczną do rozwiązań stosowanych w chipach Apple z serii M. Dostępna będzie pamięć LPDDR5X-8533 na pakiecie o pojemności 16 GB lub 32 GB.
Podsumowując, architektura Lunar Lake przeszła gruntowną metamorfozę. Procesor CPU, GPU, NPU i pamięć podręczna stanowią teraz integralną część modułu obliczeniowego, wytwarzanego w 3-nanometrowej technologii (N3B) firmy TSMC. Ma to przełożyć się na znacznie wyższą efektywność energetyczną. Dodatkowo, umieszczenie pamięci bezpośrednio na SoC zmniejsza zużycie energii, oszczędza miejsce i zwiększa przepustowość.
Podczas wydarzenia Computex, Michelle Holthaus, wiceprezes i dyrektor generalny Intela, oświadczyła: „Zamierzamy obalić mit, że [x86] nie może być tak efektywny”. Intel deklaruje, że procesory Lunar Lake oparte na architekturze x86 obniżą zużycie energii nawet o 40%.
Wszystko wskazuje na to, że Intel podejmuje zdecydowane kroki w kierunku poprawy efektywności energetycznej dzięki procesorom Lunar Lake. Przyjrzyjmy się teraz bliżej nowym rdzeniom CPU, które będą dostępne w tej architekturze.
Procesor Intel Lunar Lake CPU
Lunar Lake będzie wyposażony w 8 rdzeni CPU – 4 rdzenie wydajnościowe (P), określane mianem Lion Cove, oraz 4 rdzenie energooszczędne (E), zwane Skymont. Jak już wspomniano, procesor jest integralną częścią modułu obliczeniowego. Intel podaje, że rdzeń P Lion Cove w Lunar Lake zapewnia 14% wzrost IPC (instrukcji na cykl) w porównaniu do rdzenia P Redwood Cove, obecnego w Meteor Lake.
Źródło zdjęcia: Intel za pośrednictwem YouTube
Intel tym razem poszedł zupełnie inną drogą. Producent chipów zrezygnował z SMT (Simultaneous Multi-threading), technologii obecnej w jego procesorach od ponad dwóch dekad. SMT, znana także jako HyperThreading, umożliwia rdzeniowi wykonywanie dwóch zadań równolegle. Według Intela, usunięcie SMT skutkuje 5% poprawą wydajności na wat.
Aby skompensować brak HyperThreadingu, Intel przekonuje, że procesory Lunar Lake są w stanie wykonać więcej instrukcji na cykl, zamiast polegać na równoległym wykonywaniu zadań. Dzięki temu procesor lepiej radzi sobie z zadaniami jednowątkowymi.
Źródło zdjęcia: Intel za pośrednictwem YouTube
Jeśli chodzi o rdzenie E, Skymont wydaje się być kluczową innowacją w procesorach Lunar Lake. Intel informuje, że Skymont oferuje imponujący wzrost IPC o 68% w porównaniu do rdzenia E Crestmont, znanego z Meteor Lake. 4-rdzeniowy klaster Skymont jest odizolowany w tak zwanej „Niskiej Wyspie Mocy” od klastra rdzeni P i posiada własną pamięć podręczną L3.
W efekcie, Skymont zużywa jedną trzecią energii, aby osiągnąć wydajność szczytową rdzenia Crestmont. W zadaniach jednowątkowych, Skymont oferuje dwukrotnie większą wydajność niż Crestmont.
Źródło zdjęcia: Intel za pośrednictwem YouTube
Dodatkowo, Intel wprowadził większą precyzję w zarządzaniu taktowaniem procesora w Lunar Lake. Zamiast skokowego zwiększania częstotliwości o 100 MHz, co wiąże się z większym zużyciem energii, architektura Lunar Lake umożliwia regulację częstotliwości o 16,67 MHz, aby optymalnie zarządzać zapotrzebowaniem na moc w każdym zadaniu.
Mniejszy interwał zmian częstotliwości przekłada się na niższe zużycie energii. Podsumowując, Intel twierdzi, że procesor Lunar Lake może osiągnąć wydajność jednowątkową zbliżoną do Meteor Lake, zużywając przy tym jedynie połowę energii, co jest bardzo obiecujące.
Wyniki Geekbench Lunar Lake (wyciekłe)
Premiera Lunar Lake jest zaplanowana na 3 września, jednak już teraz w sieci pojawiły się pierwsze wyniki z testów Geekbench. W przypadku najniższego modelu (Core Ultra 5 228V), 8-rdzeniowy procesor uzyskał 2,530 punktów w teście jednowątkowym i 9,875 punktów w teście wielowątkowym. Ten model osiąga maksymalną częstotliwość 4,5 GHz, a jego TDP wynosi 17 W (maksymalna moc w trybie turbo to 30 W).
Najwyższy model (Core Ultra 9 288V) Lunar Lake zanotował wynik 2,790 punktów w teście jednowątkowym i 11,048 punktów w teście wielowątkowym. W niektórych innych testach udało mu się nawet przekroczyć 2,900 punktów w zadaniach jednowątkowych. Ten model osiąga częstotliwość do 5,1 GHz, a jego TDP wynosi 30 W.
Intel Lunar Lake: Nowy GPU Xe2
Zintegrowany układ graficzny w Lunar Lake bazuje na architekturze graficznej Battlemage i jest wyposażony w 8 rdzeni Intel Xe drugiej generacji. Posiada również 8 jednostek śledzenia promieni (ray tracing), co ma zapewnić lepszą jakość grafiki w grach i realistyczne śledzenie promieni w czasie rzeczywistym. Dodatkowo, w zadaniach związanych ze sztuczną inteligencją nowy GPU Lunar Lake osiąga wydajność 67 bilionów operacji na sekundę (TOPS). Imponujące, prawda?
Źródło zdjęcia: Intel za pośrednictwem YouTube
W porównaniu z GPU w Meteor Lake, układ graficzny w Lunar Lake jest 1,5 raza szybszy i oferuje funkcję skalowania obrazu opartą na sztucznej inteligencji XeSS. Silnik wyświetlania obsługuje jednocześnie trzy ekrany 4K HDR przy 60 Hz oraz jeden ekran 8K HDR przy 60 Hz. Procesory Lunar Lake obsługują także kodowanie i dekodowanie AV1.
Intel Lunar Lake NPU
Sporo dyskusji wywołała słaba wydajność NPU w Meteor Lake, który osiągał zaledwie 10 TOPS. W Lunar Lake Intel wprowadza jednak nową generację komputerów Copilot+ do obsługi lokalnych zadań AI. Nowy NPU Lunar Lake 4 samodzielnie osiąga wydajność 48 TOPS, przekraczając tym samym minimalny wymagany próg 40 TOPS dla komputerów Copilot+.
Źródło zdjęcia: Intel za pośrednictwem YouTube
Łączna wydajność wszystkich jednostek obliczeniowych w procesorze Lunar Lake to imponujące 120 TOPS. GPU osiąga 67 TOPS, CPU – 5 TOPS, a NPU – 48 TOPS, co daje łącznie 120 TOPS. To wynik wyższy niż 75 TOPS w procesorze Snapdragon X Elite firmy Qualcomm. Warto pamiętać, że liczba TOPS jest obliczana dla danych INT8.
Intel Lunar Lake: Wycieki SKU
Poniżej prezentujemy listę wyciekłych modeli procesorów Core Ultra opartych na architekturze Lunar Lake. Wszystkie dostępne wersje mają 8 rdzeni CPU. Różnice między modelami sprowadzają się do pojemności pamięci, częstotliwości CPU i GPU oraz możliwości NPU.
| Lunar Lake SKU | Rdzenie/Wątki | Pamięć | Maksymalna częstotliwość CPU | Maksymalna częstotliwość GPU | NPU (TOPS) | Zakres TDP |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Core Ultra 9 288V | 8C/8T | 32 GB | 5.1 GHz | 2.05 GHz | 48 | 30W – 30W |
| Core Ultra 7 268V | 8C/8T | 32 GB | 5.0 GHz | 2.00 GHz | 48 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 266V | 8C/8T | 16 GB | 5.0 GHz | 2.00 GHz | 48 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 258V | 8C/8T | 32 GB | 4.8 GHz | 1.95 GHz | 47 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 256V | 8C/8T | 16 GB | 4.8 GHz | 1.95 GHz | 47 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 238V | 8C/8T | 32 GB | 4.7 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 236V | 8C/8T | 16 GB | 4.7 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 228V | 8C/8T | 32 GB | 4.5 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 226V | 8C/8T | 16 GB | 4.5 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
Intel Lunar Lake: Dodatkowe Ulepszenia
Jak już wspomniano, pamięć jest teraz zintegrowana z SoC. Oznacza to, że CPU, GPU i NPU mogą szybko uzyskiwać do niej dostęp. Intel twierdzi, że przeniesienie pamięci do SoC pozwala także zaoszczędzić miejsce na płycie głównej. Umiejscowienie pamięci bliżej modułu obliczeniowego przekłada się na wzrost przepustowości przy jednoczesnym zmniejszeniu opóźnień, co w efekcie prowadzi do około 40% redukcji zużycia energii.
Niestety, w związku z umieszczeniem pamięci na pakiecie, użytkownicy nie będą mieli możliwości jej rozbudowy lub wymiany, co dla wielu może być wadą. Ponadto, Intel informuje o ulepszeniu technologii Thread Director, która teraz lepiej rozdziela zadania między odpowiednie rdzenie. Intel wykorzystuje także uczenie maszynowe, aby zapewnić optymalny przydział zadań przez systemowy harmonogram.
Ostatecznie, zakres TDP procesorów Lunar Lake wynosi od 17 W do 30 W. Ogólnie rzecz biorąc, procesory Lunar Lake, których premiera zaplanowana jest na 3 września 2024 roku, budzą spore oczekiwania. Z pewnością będzie to interesujący czas dla konsumentów, gdy Intel staje do walki z Qualcommem i AMD o dominację na rynku komputerów z funkcjami AI. Być może w końcu doczekamy się poprawionej żywotności baterii w laptopach z systemem Windows, opartych na architekturze x86.