英特尔箭湖路线图,笔记本游戏芯片也涵盖
英特尔的“箭湖”处理器计划包括台式机和笔记本电脑芯片,在其现有的“月湖”笔记本处理器以及今日推出的 Core Ultra 200S 台式机处理器的基础上,创建了两个新的性能层级。
英特尔披露了三个不同产品系列的计划:用于台式机的 Arrow Lake-S 处理器以及用于笔记本电脑的 Arrow Lake-HX 和 Arrow Lake-H 处理器。虽然英特尔从 10 月 24 日起开始接受 Core Ultra 200S(Arrow Lake-S)系列的订单,但其笔记本处理器将于 2025 年第一季度出货。一年前,英特尔在 10 月的发布活动中推出了其第 14 代台式机处理器,随后在CES 2024 上推出了低功耗台式机产品。
所有三个箭湖系列都非常强调能源效率。据英特尔客户端计算集团产品营销和管理总经理兼副总裁乔什·纽曼(Josh Newman)所说,与上一代相比,箭湖平均将功耗降低 30%,同时与第 14 代部件相比,多线程性能提高约 10%。是的,箭湖是英特尔首款集成 NPU 和 AI 的台式机芯片。
箭湖还将英特尔的平铺处理器设计引入台式机。尽管它包含了 Core Ultra 芯片、流星湖和月湖的元素,但其杀手级卖点在于低功耗——英特尔声称,实际功耗可能高达早期第 14 代酷睿芯片的一半,且性能“相当”。
在现实世界中,这可能意味着游戏性能比第 14 代酷睿慢。不过,英特尔声称箭湖的图形性能比上一代几乎翻了一番。Arrow Lake-S 和 -HX 芯片不太强调集成 GPU 性能。然而,人们认识到它们将与独立 GPU 配对。
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英特尔这次的推出计划有所不同。通常,它会解释芯片的底层架构——本报道对此进行了说明。然而,今天,英特尔还披露了 Core Ultra 200S(Arrow Lake)系列的速度、价格和性能,我们已单独进行了报道。
这对于爱好者而言,可能比了解箭湖的工作原理更有趣,所以也请查看那份报告!我们更详细地解释了为什么英特尔为 AI 功能选择了较旧、较慢的 NPU,以及为什么超线程再次从箭湖中移除。
从架构层面来讲,英特尔高管认为,Arrow Lake-S 台式机芯片和用于笔记本电脑的移动 Arrow Lake-HX 对于爱好者 PC 细分市场而言,基本上是同一芯片的两个版本——在封装、功耗和其他一些软件调整方面存在差异。否则,它们是相同的,箭湖的产品营销经理格雷格·布茨(Greg Boots)说。值得注意的是,这是英特尔台式机产品线中的第一个“分解”CPU,将“芯片”分解为单个处理器封装内收集的瓦片。
Arrow Lake 由计算、GPU、SOC 和 I/O 模块,以及用于保障稳定性的“填充”模块和“基础”模块组成——所有这些都在一个封装内通过英特尔的 Foveros 技术连接在一起。除了基础模块外,所有模块都在台积电制造,就像 Lunar Lake 一样:计算模块(台积电的 N3B)、GPU(台积电的 N5P)以及 I/O 和 SOC 模块(台积电的 N6)都连接到英特尔的 1227.1 基础模块。Core 200S 系列均采用 125W 的功率,在涡轮增压模式下运行时,功耗高达 250W。
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目前,这两款芯片的计算模块将包含不同数量的性能核心(称为 Lion Cove)和效率核心(代号为 Skymont)。英特尔已经悄然开始优先考虑 E 核心,会首先将任务分配给它们。Skymont 可能是一个“效率”核心,但英特尔越来越多地将主流任务分配给它们。
Lion Cove 和 Skymont 核心与在 Lunar Lake 中出现的相同,只是做了额外的调整。现在每个 P 核心都有 3MB 的二级缓存,而不是第 14 代 Core 中的 2MB。英特尔还进行了其他内部优化,例如增加执行端口,但取消了超线程以节省功率和空间。
与 Lunar Lake 一样,Arrow Lake 芯片旨在最大限度地提高每瓦单线程性能和每面积性能。换句话说,英特尔试图在保持芯片尽可能小和节能的同时,最大限度地提高单线程性能。只开启一个线程能够将功耗降至最低,单线程性能也是苹果 M 系列芯片用来让 Mac OS 操作系统感觉敏捷的技巧之一。为了提供帮助,英特尔使用“AI”电源管理系统来平衡功率和性能。但 Boots 表示,多个 P 核心和 E 核心在设计时考虑到了游戏。
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Boots 表示,在相同的时钟速度下,Arrow Lake 的性能应比第 14 代 Core 芯片快约 9%。(这也被称为 9%的 IPC 提升或每时钟指令数,仅代表设计本身的改进)。
在 Skymont E 核心中,有更多的内部改进,从加深的指令队列到减少延迟。英特尔还增加了额外的执行单元来提高 AI 性能,其数量是第 14 代 Core 芯片的两倍。
英特尔估计,依据 spec_rate2017 基准来衡量,Skymont(Arrow Lake)的 E 核单线程整数性能相较于 Gracemont(第 14 代 P 核)提高了 32%,而单线程浮点性能的提升超过了 72%。多线程整数性能比 Gracemont 快 32%,而多线程性能则快 55%。
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英特尔的线程控制器也得到了改进。和 Lunar Lake 一样,任务首先会被路由到 E 核,接着是 P 核。这样做优先考虑了更低的功耗。
“这意味着它能够把某些任务分配给在任何给定任务中表现更优的特定核心,”布茨说道。
您仍然无法手动地将特定线程路由至特定核心。另一方面,英特尔正在悄然推动诸如英特尔应用优化这样的技术,该技术能够“识别”一款游戏,并立即将 PC 首先推向其性能核心。(我们随附的真实世界 Arrow Lake 性能预览中的许多游戏基准测试都启用了这一功能)。
Arrow Lake 仍然支持现代待机,这使得笔记本电脑在低功耗状态下能够执行一些后台任务。据 Arm 支持者所言,这未必是件好事——X86 CPU 有时在执行这些任务以及恢复睡眠状态时会出现问题。不过,英特尔认为这些其他节能方面将克服这一问题。
“当我们把巨大的功率改进与我们在 线程控制器上所做的改变、改进的内存带宽以及高效的 GPU 和 NPU 相结合……您会为用户带来令人难以置信的好处,”布茨说道。
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想要抛开英特尔的节能设定并将处理器性能推至极限的超频者,还有其他的选择。最简单的方法是使用英特尔的极限调优实用程序(XTU),它将使用人工智能实现用户系统的一键超频。但对于超频者而言,还有其他的调整方式:英特尔的时钟速度现在可以以低至 16.67MHz 的增量进行调整,允许超频者逐步挖掘出最小的额外性能提升。而且这些芯片不会都以相同的速度运行。
芯片中的所有不同模块现在都能够独立进行时钟设置和控制。布茨说,甚至芯片之间相互通信的速度也可以进行调整。
英特尔的酷睿 i9-14900HX 芯片,也称为猛禽湖刷新版,延续了英特尔第 13 代酷睿芯片的传统。这意味着,在图形方面,它们仍然使用英特尔的传统执行单元作为其 iGPU 性能的基本构建块。(14900HX 有 32 个 EU,最大时钟频率为 1.65GHz)。随着月湖的出现以及当下的箭湖,Xe 核心如今占据了主导地位,不过第一代 Xe GPU 是在流星湖中出现的。
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不过,月湖所提供的集成 iGPU 比新的箭湖芯片更强大。月湖包括八个 Xe 核心、64 个向量引擎、四个光线追踪单元、两个几何管线以及 8MB 的二级缓存。箭湖-S 和箭湖-HX 芯片将其削减为四个 Xe 核心、64 个向量引擎、一个几何管线、四个光线追踪单元和 4MB 的二级缓存。不过,布茨说,这仍然是第 14 代酷睿芯片内 GPU 性能的两倍多。箭湖的图形时钟速度也更快。英特尔的游戏帧率技术 XeSS 也存在。
这也是英特尔第二款移动芯片箭湖-H 的不同点所在。英特尔对箭湖-H 没有过多提及,但它有一个强大的图形引擎,即使它仍然是第一代 Xe 核心。它有八个 Xe 核心、128 个向量引擎(是英特尔集成 GPU 上迄今为止最多的)、128 个 XMX 引擎、两个几何管线、八个光线追踪单元和 8MB 的 L2 缓存。XMX 是英特尔的 Xe 矩阵扩展,本质上允许 GPU 处理某些 AI 指令。
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箭湖在箭湖-S、-HX 和 -H 芯片之间共享一个通用的显示引擎。该引擎可以在 360Hz 分辨率下输出高达单个 1080p 或 1440p 的显示器,或者四个 4K60 显示器,或者单个 8K60 显示器。同时支持 HDMI 2.1 和 DisplayPort 2.1 以及嵌入式 DisplayPort(eDP)1.4。互补的编解码器引擎可以解码高达 8K60 的 10 位 HDR,并以 10 位 HDR 编码 8K120 视频。VP9、AVC、HEVC 和新的 AV1 编解码器都支持编码和解码。
同样,这些新芯片,无论是移动的还是桌面的,都没有通过 TOPS 阈值,不能被认定为具备 Copilot+ AI 功能的个人电脑。就 AI 而言,Arrow Lake-S 和 Arrow Lake-HX 仅包含 Meteor Lake 的“NPU 3”架构,其算力为 13 TOPS。对此,英特尔增加了 15 TOPS 的 CPU 功率和 8 TOPS 的 GPU 功率,总计 36 TOPS。(英特尔使用 8 位整数或 INT8 计算来测量 TOPS,即每秒万亿次运算)。一些 AI 加速器(例如 MemryX)采用的是更为复杂的浮点运算,数量多达数万亿次。
另一款移动芯片 Arrow Lake-H 搭载了更强大的 GPU 引擎,其自身集成的 NPU 3 引擎同样能提供 13 TOPS 的算力。然而,其 GPU 提供 77 TOPS,加上 CPU 的 9 TOPS。总之,总计 99 TOPS。
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Arrow Lake 将配备新的英特尔 800 系列芯片组,该芯片组支持 PCI Express 5.0 以及一对用于外部 I/O 的 Thunderbolt 4 端口。
Arrow Lake 笔记本电脑和台式机都能够使用 DDR5-6400 内存 - 尽管似乎不支持 Lunar Lake 所使用的低功耗 LPDDR5X 内存。该芯片组每个 DIMM 支持高达 48GB,总计 192GB,并可选 ECC 支持。与 Lunar Lake 不同,也没有封装内内存。
然而,您找不到最新的连接标准,这是有原因的。英特尔 800 芯片组内部有 48 条 PCIe 通道(处理器有 24 条 PCIe 4 通道)、Wi-Fi 6E 和蓝牙 5.3。还有 32 条 USB 3.2 通道,包括五条专用通道用于与外部 SSD 的 20Gbps 连接。
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Both Boots 和 Newman 称,英特尔的 PC 客户通常依靠可添加到基础平台的独立组件来彰显自身的独特性 - 因此,如果客户愿意,他们可以购买英特尔的独立 Thunderbolt 5 组件,比如,或者 Wi-Fi 7 无线电模块。然而,即将推出的 Arrow Lake-H 移动平台将包括一些集成的额外连接功能:Wi-Fi 7 和蓝牙 5.4。否则,其他一切都相同。当然,英特尔的 Killer 网络软件可与 Arrow Lake 配合使用,并有助于优先处理网络连接。
最后,还有安全性。Arrow Lake -S 和 -HX 是安全核心个人电脑,提供了一些内部虚拟化技术以助力保护个人电脑。它们还增添了线性地址空间分离以及英特尔的硅安全引擎,以增强安全性。
这至少从架构角度而言,就是 Arrow Lake 的特点。我建议您接下来关注 Arrow Lake / Core Ultra 200S 芯片本身的实际性能,并了解它在现实世界中的实际表现!