英特爾箭湖路線圖,筆記本遊戲芯片也涵蓋

英特爾的“箭湖”處理器計劃包括臺式機和筆記本電腦芯片,在其現有的“月湖”筆記本處理器以及今日推出的 Core Ultra 200S 臺式機處理器的基礎上,創建了兩個新的性能層級。

英特爾披露了三個不同產品系列的計劃:用於臺式機的 Arrow Lake-S 處理器以及用於筆記本電腦的 Arrow Lake-HX 和 Arrow Lake-H 處理器。雖然英特爾從 10 月 24 日起開始接受 Core Ultra 200S(Arrow Lake-S)系列的訂單,但其筆記本處理器將於 2025 年第一季度出貨。一年前,英特爾在 10 月的發佈活動中推出了其第 14 代臺式機處理器,隨後在CES 2024 上推出了低功耗臺式機產品。

所有三個箭湖系列都非常強調能源效率。據英特爾客戶端計算集團產品營銷和管理總經理兼副總裁喬什·紐曼(Josh Newman)所說,與上一代相比,箭湖平均將功耗降低 30%,同時與第 14 代部件相比,多線程性能提高約 10%。是的,箭湖是英特爾首款集成 NPU 和 AI 的臺式機芯片。

箭湖還將英特爾的平鋪處理器設計引入臺式機。儘管它包含了 Core Ultra 芯片、流星湖和月湖的元素,但其殺手級賣點在於低功耗——英特爾聲稱,實際功耗可能高達早期第 14 代酷睿芯片的一半,且性能“相當”。

在現實世界中,這可能意味着遊戲性能比第 14 代酷睿慢。不過,英特爾聲稱箭湖的圖形性能比上一代幾乎翻了一番。Arrow Lake-S 和 -HX 芯片不太強調集成 GPU 性能。然而,人們認識到它們將與獨立 GPU 配對。

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英特爾這次的推出計劃有所不同。通常,它會解釋芯片的底層架構——本報道對此進行了說明。然而,今天,英特爾還披露了 Core Ultra 200S(Arrow Lake)系列的速度、價格和性能,我們已單獨進行了報道。

這對於愛好者而言,可能比了解箭湖的工作原理更有趣,所以也請查看那份報告!我們更詳細地解釋了爲什麼英特爾爲 AI 功能選擇了較舊、較慢的 NPU,以及爲什麼超線程再次從箭湖中移除。

從架構層面來講,英特爾高管認爲,Arrow Lake-S 臺式機芯片和用於筆記本電腦的移動 Arrow Lake-HX 對於愛好者 PC 細分市場而言,基本上是同一芯片的兩個版本——在封裝、功耗和其他一些軟件調整方面存在差異。否則,它們是相同的,箭湖的產品營銷經理格雷格·布茨(Greg Boots)說。值得注意的是,這是英特爾臺式機產品線中的第一個“分解”CPU,將“芯片”分解爲單個處理器封裝內收集的瓦片。

Arrow Lake 由計算、GPU、SOC 和 I/O 模塊,以及用於保障穩定性的“填充”模塊和“基礎”模塊組成——所有這些都在一個封裝內通過英特爾的 Foveros 技術連接在一起。除了基礎模塊外,所有模塊都在臺積電製造,就像 Lunar Lake 一樣:計算模塊(臺積電的 N3B)、GPU(臺積電的 N5P)以及 I/O 和 SOC 模塊(臺積電的 N6)都連接到英特爾的 1227.1 基礎模塊。Core 200S 系列均採用 125W 的功率,在渦輪增壓模式下運行時,功耗高達 250W。

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目前,這兩款芯片的計算模塊將包含不同數量的性能核心(稱爲 Lion Cove)和效率核心(代號爲 Skymont)。英特爾已經悄然開始優先考慮 E 核心,會首先將任務分配給它們。Skymont 可能是一個“效率”核心,但英特爾越來越多地將主流任務分配給它們。

Lion Cove 和 Skymont 核心與在 Lunar Lake 中出現的相同,只是做了額外的調整。現在每個 P 核心都有 3MB 的二級緩存,而不是第 14 代 Core 中的 2MB。英特爾還進行了其他內部優化,例如增加執行端口,但取消了超線程以節省功率和空間。

與 Lunar Lake 一樣,Arrow Lake 芯片旨在最大限度地提高每瓦單線程性能和每面積性能。換句話說,英特爾試圖在保持芯片儘可能小和節能的同時,最大限度地提高單線程性能。只開啓一個線程能夠將功耗降至最低,單線程性能也是蘋果 M 系列芯片用來讓 Mac OS 操作系統感覺敏捷的技巧之一。爲了提供幫助,英特爾使用“AI”電源管理系統來平衡功率和性能。但 Boots 表示,多個 P 核心和 E 核心在設計時考慮到了遊戲。

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Boots 表示,在相同的時鐘速度下,Arrow Lake 的性能應比第 14 代 Core 芯片快約 9%。(這也被稱爲 9%的 IPC 提升或每時鐘指令數,僅代表設計本身的改進)。

在 Skymont E 核心中,有更多的內部改進,從加深的指令隊列到減少延遲。英特爾還增加了額外的執行單元來提高 AI 性能,其數量是第 14 代 Core 芯片的兩倍。

英特爾估計,依據 spec_rate2017 基準來衡量,Skymont(Arrow Lake)的 E 核單線程整數性能相較於 Gracemont(第 14 代 P 核)提高了 32%,而單線程浮點性能的提升超過了 72%。多線程整數性能比 Gracemont 快 32%,而多線程性能則快 55%。

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英特爾的線程控制器也得到了改進。和 Lunar Lake 一樣,任務首先會被路由到 E 核,接着是 P 核。這樣做優先考慮了更低的功耗。

“這意味着它能夠把某些任務分配給在任何給定任務中表現更優的特定核心,”布茨說道。

您仍然無法手動地將特定線程路由至特定核心。另一方面,英特爾正在悄然推動諸如英特爾應用優化這樣的技術,該技術能夠“識別”一款遊戲,並立即將 PC 首先推向其性能核心。(我們隨附的真實世界 Arrow Lake 性能預覽中的許多遊戲基準測試都啓用了這一功能)。

Arrow Lake 仍然支持現代待機,這使得筆記本電腦在低功耗狀態下能夠執行一些後臺任務。據 Arm 支持者所言,這未必是件好事——X86 CPU 有時在執行這些任務以及恢復睡眠狀態時會出現問題。不過,英特爾認爲這些其他節能方面將克服這一問題。

“當我們把巨大的功率改進與我們在 線程控制器上所做的改變、改進的內存帶寬以及高效的 GPU 和 NPU 相結合……您會爲用戶帶來令人難以置信的好處,”布茨說道。

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想要拋開英特爾的節能設定並將處理器性能推至極限的超頻者,還有其他的選擇。最簡單的方法是使用英特爾的極限調優實用程序(XTU),它將使用人工智能實現用戶系統的一鍵超頻。但對於超頻者而言,還有其他的調整方式:英特爾的時鐘速度現在可以以低至 16.67MHz 的增量進行調整,允許超頻者逐步挖掘出最小的額外性能提升。而且這些芯片不會都以相同的速度運行。

芯片中的所有不同模塊現在都能夠獨立進行時鐘設置和控制。布茨說,甚至芯片之間相互通信的速度也可以進行調整。

英特爾的酷睿 i9-14900HX 芯片,也稱爲猛禽湖刷新版,延續了英特爾第 13 代酷睿芯片的傳統。這意味着,在圖形方面,它們仍然使用英特爾的傳統執行單元作爲其 iGPU 性能的基本構建塊。(14900HX 有 32 個 EU,最大時鐘頻率爲 1.65GHz)。隨着月湖的出現以及當下的箭湖,Xe 核心如今佔據了主導地位,不過第一代 Xe GPU 是在流星湖中出現的。

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不過,月湖所提供的集成 iGPU 比新的箭湖芯片更強大。月湖包括八個 Xe 核心、64 個向量引擎、四個光線追蹤單元、兩個幾何管線以及 8MB 的二級緩存。箭湖-S 和箭湖-HX 芯片將其削減爲四個 Xe 核心、64 個向量引擎、一個幾何管線、四個光線追蹤單元和 4MB 的二級緩存。不過,布茨說,這仍然是第 14 代酷睿芯片內 GPU 性能的兩倍多。箭湖的圖形時鐘速度也更快。英特爾的遊戲幀率技術 XeSS 也存在。

這也是英特爾第二款移動芯片箭湖-H 的不同點所在。英特爾對箭湖-H 沒有過多提及,但它有一個強大的圖形引擎,即使它仍然是第一代 Xe 核心。它有八個 Xe 核心、128 個向量引擎(是英特爾集成 GPU 上迄今爲止最多的)、128 個 XMX 引擎、兩個幾何管線、八個光線追蹤單元和 8MB 的 L2 緩存。XMX 是英特爾的 Xe 矩陣擴展,本質上允許 GPU 處理某些 AI 指令。

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箭湖在箭湖-S、-HX 和 -H 芯片之間共享一個通用的顯示引擎。該引擎可以在 360Hz 分辨率下輸出高達單個 1080p 或 1440p 的顯示器,或者四個 4K60 顯示器,或者單個 8K60 顯示器。同時支持 HDMI 2.1 和 DisplayPort 2.1 以及嵌入式 DisplayPort(eDP)1.4。互補的編解碼器引擎可以解碼高達 8K60 的 10 位 HDR,並以 10 位 HDR 編碼 8K120 視頻。VP9、AVC、HEVC 和新的 AV1 編解碼器都支持編碼和解碼。

同樣,這些新芯片,無論是移動的還是桌面的,都沒有通過 TOPS 閾值,不能被認定爲具備 Copilot+ AI 功能的個人電腦。就 AI 而言,Arrow Lake-S 和 Arrow Lake-HX 僅包含 Meteor Lake 的“NPU 3”架構,其算力爲 13 TOPS。對此,英特爾增加了 15 TOPS 的 CPU 功率和 8 TOPS 的 GPU 功率,總計 36 TOPS。(英特爾使用 8 位整數或 INT8 計算來測量 TOPS,即每秒萬億次運算)。一些 AI 加速器(例如 MemryX)採用的是更爲複雜的浮點運算,數量多達數萬億次。

另一款移動芯片 Arrow Lake-H 搭載了更強大的 GPU 引擎,其自身集成的 NPU 3 引擎同樣能提供 13 TOPS 的算力。然而,其 GPU 提供 77 TOPS,加上 CPU 的 9 TOPS。總之,總計 99 TOPS。

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Arrow Lake 將配備新的英特爾 800 系列芯片組,該芯片組支持 PCI Express 5.0 以及一對用於外部 I/O 的 Thunderbolt 4 端口。

Arrow Lake 筆記本電腦和臺式機都能夠使用 DDR5-6400 內存 - 儘管似乎不支持 Lunar Lake 所使用的低功耗 LPDDR5X 內存。該芯片組每個 DIMM 支持高達 48GB,總計 192GB,並可選 ECC 支持。與 Lunar Lake 不同,也沒有封裝內內存。

然而,您找不到最新的連接標準,這是有原因的。英特爾 800 芯片組內部有 48 條 PCIe 通道(處理器有 24 條 PCIe 4 通道)、Wi-Fi 6E 和藍牙 5.3。還有 32 條 USB 3.2 通道,包括五條專用通道用於與外部 SSD 的 20Gbps 連接。

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Both Boots 和 Newman 稱,英特爾的 PC 客戶通常依靠可添加到基礎平臺的獨立組件來彰顯自身的獨特性 - 因此,如果客戶願意,他們可以購買英特爾的獨立 Thunderbolt 5 組件,比如,或者 Wi-Fi 7 無線電模塊。然而,即將推出的 Arrow Lake-H 移動平臺將包括一些集成的額外連接功能:Wi-Fi 7 和藍牙 5.4。否則,其他一切都相同。當然,英特爾的 Killer 網絡軟件可與 Arrow Lake 配合使用,並有助於優先處理網絡連接。

最後,還有安全性。Arrow Lake -S 和 -HX 是安全核心個人電腦,提供了一些內部虛擬化技術以助力保護個人電腦。它們還增添了線性地址空間分離以及英特爾的硅安全引擎,以增強安全性。

這至少從架構角度而言,就是 Arrow Lake 的特點。我建議您接下來關注 Arrow Lake / Core Ultra 200S 芯片本身的實際性能,並瞭解它在現實世界中的實際表現!