Nieuwe P- en E-cores, Xe2-LPG graphics en nieuwe NPU 4 zorgen voor meer AI-prestaties

Intel heeft vanochtend enkele van de fijnere architectonische en technische details onthuld over de aankomende Lunar Lake SoC – de chip die de volgende generatie Core Ultra mobiele processors zal zijn. Opnieuw hield Intel een van zijn steeds regelmatiger wordende Tech Tour-evenementen voor media en analisten, en deze keer vestigde Intel zich vlak voor de start van Computex 2024 in Taipei. Tijdens de Tech Tour onthulde Intel verschillende aspecten van Lunar Lake, waaronder de nieuwe P. Het basisontwerp heeft de codenaam Leeuwenbaai En een nieuwe golf van elektronenkernen die een beetje lijken op de baanbrekende, energiezuinige Meteor Lake-elektronenkernen. Ook werd de Intel NPU 4 onthuld, die volgens Intel tot 48 TOPS levert, waarmee de vereisten van Microsoft Copilot+ voor het nieuwe tijdperk van AI-compatibele pc’s worden overtroffen.

Intel’s Lunar Lake vertegenwoordigt een strategische evolutie in zijn mobiele SoC-portfolio, voortbouwend op de lancering van Meteor Lake vorig jaar, met een focus op het verbeteren van de energie-efficiëntie en het verbeteren van de prestaties over de hele linie. Lunar Lake wijst taken dynamisch toe aan efficiënte cores (E-cores) of prestatiecores (P-cores) op basis van de werklastvereisten door gebruik te maken van geavanceerde planningsmechanismen, die zijn ingesteld om optimaal energieverbruik en prestaties te garanderen. Maar wederom speelt Intel Thread Director, samen met Windows 11, een cruciale rol in dit proces, waarbij hij de planner van het besturingssysteem aanstuurt om realtime aanpassingen aan te brengen die efficiëntie in evenwicht brengen met rekenkracht, afhankelijk van de ernst van de werklast.

Lunar Lake: ontworpen door Intel, gebouwd door TSMC (samengesteld door Intel)

Hoewel er veel aspecten van Lunar Lake zijn waar je in kunt duiken, is het misschien het beste om te beginnen met wat zeker het meest opvallende is: wie het heeft gebouwd.

Intel’s Lunar Lake-tegels worden niet vervaardigd met behulp van een van de eigen gieterijfaciliteiten – een scherpe afwijking van de historische prioriteit, en zelfs van het moderne Meteor Lake, waar computertegels werden gemaakt met behulp van het Intel 4-proces. In plaats daarvan worden beide Lunar Lake-tegels afzonderlijk vervaardigd bij TSMC , met behulp van een combinatie van TSMC’s N3B- en N6-processen. In 2021 heeft Intel zich ten doel gesteld zijn chipontwerpstacks vrij te maken om de best mogelijke gieterij te gebruiken – zowel intern als extern – en nergens is dat duidelijker dan hier.

Over het geheel genomen vertegenwoordigt Lunar Lake de tweede generatie op maat gemaakte SoC-architectuur voor de mobiele markt, ter vervanging van de Meteor Lake-architectuur in de low-end ruimte. Op dit moment heeft Intel onthuld dat het een 4P+4E-ontwerp (8 cores) gebruikt, waarbij Multi-Threading/SMT is uitgeschakeld, dus het totale aantal threads dat door de processor wordt ondersteund, is eenvoudigweg het aantal CPU-cores, bijvoorbeeld 4P+ 4E /8 T.

De Lunar Lake-build combineert synergetische samenwerking tussen het architectonische ontwerpteam van Intel en het contractproductieproces van TSMC om de nieuwste Lion Cove P-cores naar Lunar Lake te brengen, waardoor Intels architectonische IPC wordt verbeterd zoals je van een nieuwe generatie zou verwachten. Tegelijkertijd biedt Intel ook Skymont E-cores aan, die de Low Power Island Cresmont E-core-cores van Meteor Lake vervangen. Het is echter vermeldenswaard dat deze E-cores niet zoals de P-cores op de ringbus worden aangesloten, waardoor ze een soort hybride LP E-core zijn, die de efficiëntiewinsten van het meer geavanceerde TSMC N3B-knooppunt combineert met een dubbel- cijferwinst in IPC vergeleken met eerdere Crestmont-kernen.

Het volledige computerbord, inclusief de P- en E-kernen, is gebouwd op het N3B-knooppunt van TSMC, terwijl de SoC is gebouwd met behulp van het N6-knooppunt van TSMC.

Op een hoger niveau gebruikt Intel hier opnieuw zijn Foveros-verpakkingstechnologie. Zowel het rekenbord als het SoC-bord (nu de “platformcontroller”) zijn bovenop het kernbord geplaatst, waardoor routering met hoge snelheid en laag vermogen tussen de tegels mogelijk is, en meer connectiviteit met de rest van de chip en daarbuiten.

Nog een primeur voor een mainstream Intel Core-product: de Lunar Lake SoC bevat ook tot 32 GB LPDDR5X-geheugen op hetzelfde chippakket. Dit is gerangschikt als een paar 64-bits geheugenchips, die een totale geheugeninterface van 128 bits opleveren. Net als bij andere leveranciers die on-package-geheugen gebruiken, betekent deze verandering dat gebruikers DRAM niet naar believen kunnen upgraden, en dat geheugenconfiguraties voor Lunar Lake uiteindelijk zullen worden bepaald door de SKU’s die Intel wil leveren.

Met Lunar Lake legt Intel ook een sterke nadruk op AI, aangezien de architectuur een nieuwe NPU integreert, genaamd NPU 4. Deze NPU is geschikt voor maximaal 48 TOPS aan INT8-prestaties, waardoor hij pc-klaar is voor Microsoft Copilot+ AI. Dit is het doel waar alle PC SoC-leveranciers naar streven, inclusief AMD en Qualcomm.

Intel’s geïntegreerde GPU zal hier ook een bijdragende speler zijn. Hoewel het niet zo’n efficiënte machine is als een speciale NPU, brengt de Arc Xe2-LPG tientallen extra T(FL)OPS-prestaties met zich mee, en wat extra flexibiliteit die een NPU niet biedt. Daarom zie je ook Intels beoordeling van de prestaties van deze chips in termen van totale platformindrukken – in dit geval 120 TOPS.

Intel’s samenwerking met Microsoft verbetert het beheer van de werklast via de legendarische Intel Thread Director, die is geoptimaliseerd voor toepassingen zoals Copilot Assistant. Gezien de timing van de introductie van Lunar Lake, maakt dit enigszins de weg vrij voor een lancering in het derde kwartaal van 2024, dat samenvalt met de vakantiemarkt van 2024.

Intel Lunar Lake: Intel Series Manager-update en verbeteringen in energiebeheer

Zeggen dat energie-efficiëntie een belangrijk doel is voor Lunar Lake zou een understatement zijn. Hoewel Intel een hoge positie heeft op de markt voor laptop-CPU’s (het aandeel van AMD is daar nog steeds maar een klein fractie), heeft het bedrijf de afgelopen jaren druk gevoeld van Apple die klant is geworden, de M-serie van Apple. Silicium heeft de afgelopen jaren de norm gezet voor energie-efficiëntie. Nu probeert Qualcomm dezelfde dingen te doen voor het Windows-ecosysteem met de aankomende Snapdragon

Intel’s threadmanager- en energiebeheerupdates voor Lunar Lake laten verschillende en significante verbeteringen zien ten opzichte van Meteor Lake. De threadmanager gebruikt een heterogeen planningsbeleid, waarbij taken in eerste instantie aan één E-core worden toegewezen en indien nodig worden uitgebreid naar een andere E-core of P-core. OS-insluitingszones zijn ontworpen om taken te beperken tot specifieke cores, wat de energie-efficiëntie direct verbetert en de prestaties levert die de juiste kernel nodig heeft voor de betreffende workloads. Integratie met energiebeheersystemen en het kwartet Power Management Controllers (PMC) van de chip, in coördinatie met Windows 11, maken contextbewuste aanpassingen mogelijk, waardoor optimale prestaties worden gegarandeerd met minimaal energieverbruik en verspilling.

De planningsstrategie van Lunar Lake verwerkt energiegevoelige applicaties efficiënt. Een voorbeeld van Intel is dat taken voor videoconferenties binnen de efficiëntiekern worden gehouden, waarbij elektronische kernen worden gebruikt om de prestaties op peil te houden en het energieverbruik met maximaal 35% te verminderen, zoals blijkt uit door Intel verstrekte gegevens. Deze verbeteringen worden bereikt door samenwerking met besturingssysteemontwikkelaars zoals Microsoft voor een naadloze integratie om de beste balans tussen energieverbruik en prestaties te bereiken.

Intel concentreert zich op het energiebeheersysteem voor Lunar Lake en gebruikt zijn eigen energiebeheer op de SoC, dat werkt in efficiëntie-, balans- en prestatiemodi die speciaal zijn ontworpen om zich aan te passen aan de werklast tijdens runtime. Dankzij deze meerlaagse aanpak kan de Lunar Lake SoC efficiënt werken. Ook hier kunnen PMC’s, net als bij Intel Thread Director, het stroomverbruik in evenwicht brengen met de prestatiebehoeften.

Intel is ook van plan de Thread Manager te verbeteren door de granulariteit van scenario’s te vergroten, op AI gebaseerde planninghints te implementeren en over-IP-planning binnen Windows 11 mogelijk te maken. Deze verbeteringen komen in wezen neer op werklastbeheer dat is ontworpen om de algehele energie-efficiëntie te verhogen en prestaties te leveren voor verschillende applicaties wanneer ze zijn nodig zonder het energiebudget te verspillen door lichtere taken toe te wijzen aan P-kernen met een hoger vermogen.

Op de volgende pagina’s zullen we de nieuwe P- en E-cores en Intel’s update voor Arc Xe geïntegreerde grafische kaart (Xe2-LPG) verkennen.