Intel vừa qua đã hé lộ một số chi tiết kiến trúc và kỹ thuật tinh tế hơn về Lunar Lake sắp ra mắt – con chip sẽ là thế hệ tiếp theo của vi xử lý di động Core Ultra. Tại Tech Tour, Intel đã tiết lộ nhiều khía cạnh của Lunar Lake, bao gồm thiết kế P-cores mới của họ với tên gọi Lion Cove và một làn sóng E-cores mới hơi giống với Low Power Island E-cores của Meteor Lake. Cũng được tiết lộ là Intel NPU 4, thứ mà Intel tuyên bố cung cấp tới 48 TOPS, vượt qua các yêu cầu Copilot+ của Microsoft dành cho thời đại mới của PC AI.
Lunar Lake của Intel đại diện cho một bước phát triển chiến lược trong dòng SoC di động của họ, được xây dựng dựa trên sự ra mắt Meteor Lake vào năm ngoái, tập trung vào việc nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất trên toàn diện. Lunar Lake tự động phân bổ nhiệm vụ cho các nhân hiệu quả (E-cores) hoặc nhân hiệu suất (P-cores) dựa trên nhu cầu về workload bằng cách tận dụng các cơ chế lập lịch nâng cao, được chỉ định để đảm bảo hiệu suất và mức sử dụng điện năng tối ưu. Tuy nhiên, một lần nữa, Intel Thread Director, cùng với Windows 11, đóng vai trò then chốt trong quá trình này, hướng dẫn bộ lập lịch của hệ điều hành thực hiện các điều chỉnh theo thời gian thực nhằm cân bằng hiệu quả với sức mạnh tính toán tùy thuộc vào cường độ khối lượng công việc.
Các thế hệ kiến trúc vi xử lý Intel |
|||||
| Alder/Raptor Lake | Meteor Lake | Lunar Lake | Arrow Lake | Panther Lake | |
| P-Core Architecture | Golden Cove/ Raptor Cove |
Redwood Cove | Lion Cove | Lion Cove | Cougar Cove? |
| E-Core Architecture | Gracemont | Crestmont | Skymont | Crestmont? | Darkmont? |
| GPU Architecture | Xe-LP | Xe-LPG | Xe2 | Xe2? | ? |
| NPU Architecture | N/A | NPU 3720 | NPU 4 | ? | ? |
| Active Tiles | 1 (Monolothic) | 4 | 2 | 4? | ? |
| Manufacturing Processes | Intel 7 | Intel 4 + TSMC N6 + TSMC N5 | TSMC N3E + TSMC N6 | Intel 20A + More | Intel 18A |
| Segment | Mobile + Desktop | Mobile | LP Mobile | HP Mobile + Desktop | Mobile? |
| Release Date (OEM) | Q4’2021 | Q4’2023 | Q3’2024 | Q4’2024 | 2025 |
Thiết kế bởi Intel, sản xuất bởi TSMC (và lắp ráp bởi Intel)
Mặc dù có nhiều khía cạnh của Lunar Lake để tìm hiểu, nhưng có lẽ tốt nhất chúng ta nên bắt đầu với điều chắc chắn bắt mắt nhất: ai đang xây dựng nó.
Các tile Lunar Lake của Intel không được chế tạo bằng cách sử dụng bất kỳ cơ sở đúc nào của riêng họ – một sự khác biệt hoàn toàn so với tiền lệ trong lịch sử và thậm chí cả Meteor Lake gần đây, nơi các tile điện toán được tạo ra bằng quy trình Intel 4. Thay vào đó, cả hai tile của Lunar Lake tách rời đều đang được chế tạo tại TSMC, sử dụng kết hợp các quy trình N3E và N6 của TSMC. Vào năm 2021, Intel bắt đầu cho phép các nhóm thiết kế chip của họ sử dụng xưởng đúc tốt nhất có thể – dù là nội bộ hay bên ngoài và không có nơi nào rõ ràng hơn ở đây.
Nhìn chung, Lunar Lake đại diện cho thế hệ kiến trúc SoC phân tách thứ hai của họ dành cho thị trường di động, thay thế kiến trúc Meteor Lake ở phân khúc cấp thấp hơn. Tại thời điểm này, Intel đã tiết lộ rằng họ sử dụng thiết kế 4P+4E (8 core), với hyper-threading/SMT bị vô hiệu hóa, do đó tổng số luồng được bộ xử lý hỗ trợ chỉ đơn giản là số lõi CPU, ví dụ: 4P+4E/8T.
Việc xây dựng Lunar Lake kết hợp sự cộng tác tổng hợp giữa nhóm thiết kế kiến trúc của Intel và quy trình sản xuất của TSMC để đưa các Lion Cove P-cores mới nhất vào Lunar Lake, giúp tăng cường IPC kiến trúc của Intel như bạn mong đợi từ thế hệ mới. Đồng thời, Intel cũng giới thiệu Skymont E-cores, thay thế Low Power Island Cresment E-cores của Meteor Lake. Tuy nhiên, đáng chú ý là các E-core này không kết nối với bus vòng như các P-core, khiến chúng trở thành một loại LP E-core lai, kết hợp mức tăng hiệu quả của node TSMC N3E tiên tiến hơn với hai chữ số. tăng IPC so với các lõi Crestmont trước đó.
Toàn bộ tile điện toán, bao gồm P và E-cores, được xây dựng trên node N3E của TSMC, trong khi tile SoC được tạo bằng node TSMC N6.
Ở cấp độ cao hơn, Intel một lần nữa sử dụng công nghệ đóng gói Foveros của họ ở đây. Cả các tile điện toán và SoC (hiện là “Platform Controller”) đều nằm trên một tile cơ sở, cung cấp khả năng định tuyến tốc độ cao/điện năng thấp giữa các tile, đồng thời kết nối sâu hơn với phần còn lại của chip và hơn thế nữa.
Trong một lần đầu tiên khác dành cho sản phẩm Intel Core phổ thông, nền tảng Lunar Lake SoC cũng tích hợp bộ nhớ LPDDR5X lên tới 32 GB trên chính con chip. Việc này được sắp xếp dưới dạng một cặp chip nhớ 64 bit, cung cấp tổng giao diện bộ nhớ 128 bit. Giống như các nhà cung cấp khác sử dụng bộ nhớ kèm theo gói (on-package), thay đổi này có nghĩa là người dùng không thể tùy ý nâng cấp DRAM và cấu hình bộ nhớ cho Lunar Lake cuối cùng sẽ được xác định bởi SKU mà Intel chọn phân phối.
Với Lunar Lake, Intel cũng tập trung mạnh vào AI, vì kiến trúc này tích hợp NPU mới có tên NPU 4. NPU này được đánh giá có hiệu suất lên tới 48 TOPS của INT8, khiến nó phù hợp với Microsoft Copilot+ AI PC. Đây là tiêu chuẩn mà tất cả các nhà cung cấp SoC PC đang hướng tới, bao gồm cả AMD và Qualcomm.
GPU tích hợp của Intel cũng sẽ đóng vai trò quan trọng ở đây. Mặc dù không phải là cỗ máy hiệu quả cao như NPU chuyên dụng nhưng Arc Xe2-LPG mang lại hàng tá hiệu suất T(FL)OPS bổ sung và một số tính linh hoạt bổ sung mà NPU không có. Đó là lý do tại sao bạn cũng sẽ thấy Intel đánh giá hiệu suất của những con chip này dựa trên tổng TOPS nền tảng – trong trường hợp này là 120 TOPS.
Sự hợp tác của Intel với Microsoft tăng cường hơn nữa việc quản lý workload thông qua Intel Thread Director, được tối ưu hóa cho các ứng dụng như trợ lý Copilot. Với thời điểm ra mắt Lunar Lake, nó phần nào tạo tiền đề cho việc ra mắt vào Quý 3 năm 2024, trùng với kỳ nghỉ lễ năm 2024 của thị trường.
Cập nhật các cải tiến về Intel Thread Director & Power Management
Nếu nói rằng hiệu quả sử dụng năng lượng là mục tiêu chính của Lunar Lake sẽ là quá nhẹ. Mặc dù Intel đang chiếm vị trí cao trên thị trường CPU PC di động, công ty này đã phải chịu áp lực trong vài năm qua từ đối thủ chuyển sang khách hàng là Apple, hãng có M-series Apple Silicon đã đặt ra tiêu chuẩn về hiệu quả sử dụng năng lượng trong vài năm qua. Và giờ đây, với việc Qualcomm đang cố gắng làm những điều tương tự cho hệ sinh thái Windows với chip Snapdragon X sắp ra mắt của họ, Intel đang chuẩn bị thực hiện cuộc chơi quyền lực của riêng mình.
Các bản cập nhật quản lý điện năng và Thread Director của Intel cho Lunar Lake cho thấy những cải tiến khác nhau và đáng kể so với Meteor Lake. Thread Director sử dụng chính sách lập lịch không đồng nhất, ban đầu chỉ định tác vụ cho một E-core đơn và mở rộng sang các E-cores hoặc P-cores khác khi cần thiết. OS containment zone được thiết kế để giới hạn các tác vụ ở các core cụ thể, giúp trực tiếp cải thiện hiệu suất sử dụng điện năng và mang lại hiệu năng cần thiết với core phù hợp cho workload trước mắt. Việc tích hợp với các hệ thống quản lý điện năng và bộ tứ Power Management Controller (PMC) còn cho phép chip này, cùng với Windows 11, thực hiện các điều chỉnh nhận biết ngữ cảnh, đảm bảo hiệu suất tối ưu với sử dụng điện năng ở mức tối thiểu.
Chiến lược lập lịch của Lunar Lake xử lý hiệu quả các ứng dụng nhạy cảm với điện năng. Một ví dụ mà Intel đưa ra là các tác vụ hội nghị truyền hình được lưu giữ trong cụm lõi hiệu quả, sử dụng E-cores để duy trì hiệu suất đồng thời giảm mức tiêu thụ điện năng tới 35%, như dữ liệu do Intel cung cấp cho thấy. Những cải tiến này đạt được thông qua sự hợp tác với các nhà phát triển hệ điều hành như Microsoft để tích hợp liền mạch nhằm tối ưu hóa sự cân bằng tốt nhất giữa mức tiêu thụ điện năng và hiệu suất.
Tập trung vào hệ thống quản lý năng lượng cho Lunar Lake, Intel sử dụng tính năng quản lý năng lượng SoC của mình, hoạt động ở các chế độ hiệu quả, cân bằng và hiệu suất được điều chỉnh và thiết kế để thích ứng với mọi nhu cầu của khối lượng công việc tại thời điểm hoạt động. Cách tiếp cận nhiều lớp này cho phép Lunar Lake SoC hoạt động hiệu quả. Một lần nữa, giống như Intel Thread Director, PMC có thể cân bằng mức sử dụng năng lượng với nhu cầu hiệu năng.
Intel tiếp tục lên kế hoạch nâng cao Thread Director bằng cách tăng độ chi tiết của kịch bản, triển khai các gợi ý lập lịch dựa trên AI và cho phép lập lịch nhiều IP trong Windows 11. Những cải tiến này về cơ bản tương đương với quản lý khối lượng công việc được thiết kế để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng tổng thể và mang lại hiệu suất trên nhiều ứng dụng khác nhau khi cần thiết mà không lãng phí điện năng.
Theo anandtech
Bài viết liên quan