I nuovi core P ed E, la grafica Xe2-LPG e la nuova NPU 4 offrono maggiori prestazioni IA

Questa mattina Intel ha svelato alcuni dei dettagli architettonici e tecnici più fini del suo prossimo SoC Lunar Lake, il chip che sarà la prossima generazione di processori mobili Core Ultra. Ancora una volta, Intel ha organizzato uno dei suoi eventi Tech Tour sempre più regolari per media e analisti, e questa volta Intel ha aperto una sede a Taipei poco prima dell’inizio del Computex 2024. Durante il Tech Tour, Intel ha rivelato diversi aspetti di Lunar Lake, incluso il nuovo P. Il design di base ha un nome in codice Baia dei Leoni E una nuova ondata di nuclei elettronici che assomigliano un po’ ai pionieristici nuclei elettronici a bassa energia di Meteor Lake. È stata inoltre svelata l’Intel NPU 4, che secondo Intel offre fino a 48 TOPS, superando i requisiti di Microsoft Copilot+ per la nuova era dei PC abilitati all’intelligenza artificiale.

Lunar Lake di Intel rappresenta un’evoluzione strategica nel suo portafoglio SoC mobile, basandosi sul lancio di Meteor Lake lo scorso anno, con particolare attenzione al miglioramento dell’efficienza energetica e al miglioramento delle prestazioni su tutta la linea. Lunar Lake assegna dinamicamente le attività a core efficienti (E-core) o performance core (P-core) in base ai requisiti del carico di lavoro sfruttando meccanismi di pianificazione avanzati, impostati per garantire un utilizzo energetico e prestazioni ottimali. Tuttavia, ancora una volta, Intel Thread Director, insieme a Windows 11, svolge un ruolo fondamentale in questo processo, indirizzando lo scheduler del sistema operativo ad apportare modifiche in tempo reale che bilanciano l’efficienza con la potenza di calcolo a seconda della gravità del carico di lavoro.

Lunar Lake: progettato da Intel, costruito da TSMC (assemblato da Intel)

Sebbene siano molti gli aspetti di Lunar Lake in cui puoi approfondire, forse è meglio iniziare con quello che è sicuramente il più notevole: chi lo ha costruito.

I moduli Lunar Lake di Intel non vengono prodotti utilizzando nessuna delle sue strutture di fonderia: un netto allontanamento dai precedenti storici e persino dal moderno Meteor Lake, dove i moduli di elaborazione venivano realizzati utilizzando il processo Intel 4. Entrambi i moduli Lunar Lake vengono invece prodotti separatamente presso TSMC , utilizzando una combinazione dei processi N3B e N6 di TSMC. Nel 2021, Intel ha deciso di liberare i suoi stack di progettazione di chip per utilizzare la migliore fonderia possibile, sia interna che esterna, e da nessuna parte ciò è più evidente che qui.

Nel complesso, Lunar Lake rappresenta la seconda generazione di architettura SoC su misura per il mercato mobile, sostituendo l’architettura Meteor Lake nello spazio di fascia bassa. In questo momento, Intel ha rivelato che sta utilizzando un design 4P+4E (8 core), con Multi-Threading/SMT disabilitato, quindi il numero totale di thread supportati dal processore è semplicemente il numero di core della CPU, ad esempio 4P+ 4E/8T.

La build Lunar Lake combina la collaborazione sinergica tra il team di progettazione architettonica di Intel e il processo di produzione a contratto di TSMC per portare gli ultimi core Lion Cove P a Lunar Lake, migliorando l’IPC architettonico di Intel come ci si aspetterebbe da una nuova generazione. Allo stesso tempo, Intel offre anche core Skymont E, che sostituiscono i core Low Power Island Cresmont E-core di Meteor Lake. Tuttavia, vale la pena notare che questi E-core non si collegano al bus ad anello come i P-core, rendendoli un tipo di E-core LP ibrido, che combina i guadagni di efficienza del più avanzato nodo TSMC N3B con un doppio-core guadagno in cifre in IPC rispetto ai precedenti core Crestmont.

L’intera scheda di elaborazione, inclusi i core P ed E, è costruita sul nodo N3B di TSMC, mentre la scheda SoC è costruita utilizzando il nodo N6 di TSMC.

Ad un livello più alto, Intel utilizza ancora una volta la sua tecnologia di packaging Foveros. Sia la scheda di elaborazione che la scheda SoC (ora il “controller della piattaforma”) sono posizionate sopra la scheda principale, fornendo routing ad alta velocità/bassa potenza tra i riquadri e maggiore connettività al resto del chip e oltre.

Un’altra novità assoluta per un prodotto Intel Core mainstream, il SoC Lunar Lake include anche fino a 32 GB di memoria LPDDR5X sullo stesso pacchetto di chip. Questo è organizzato come una coppia di chip di memoria a 64 bit, fornendo un’interfaccia di memoria totale di 128 bit. Come con altri fornitori che utilizzano memoria integrata, questo cambiamento significa che gli utenti non possono aggiornare la DRAM a piacimento e le configurazioni della memoria per Lunar Lake saranno in definitiva determinate dagli SKU che Intel sceglie di fornire.

Con Lunar Lake, Intel si sta concentrando fortemente sull’intelligenza artificiale, poiché l’architettura integra una nuova NPU chiamata NPU 4. Questa NPU è classificata per un massimo di 48 TOPS di prestazioni INT8, rendendola predisposta per PC per Microsoft Copilot+ AI. Questo è l’obiettivo a cui puntano tutti i fornitori di SoC per PC, inclusi anche AMD e Qualcomm.

Anche la GPU integrata di Intel darà un contributo in questo senso. Sebbene non sia una macchina così efficiente come una NPU dedicata, Arc Xe2-LPG porta con sé dozzine di prestazioni T(FL)OPS extra e una certa flessibilità extra che una NPU non offre. Ecco perché vedrai anche la valutazione di Intel delle prestazioni di questi chip in termini di impressioni totali della piattaforma: in questo caso, 120 TOPS.

La collaborazione di Intel con Microsoft migliora la gestione del carico di lavoro attraverso il leggendario Intel Thread Director, ottimizzato per applicazioni come Copilot Assistant. Considerando i tempi dell’introduzione di Lunar Lake, si apre in qualche modo la strada per un lancio nel terzo trimestre del 2024, che coincide con il mercato delle vacanze del 2024.

Intel Lunar Lake: aggiornamento di Intel Series Manager e miglioramenti della gestione dell’alimentazione

Dire che l’efficienza energetica sia uno degli obiettivi principali di Lunar Lake sarebbe un eufemismo. Sebbene Intel abbia una posizione elevata nel mercato delle CPU per laptop (la quota di AMD è ancora solo una piccola frazione), negli ultimi anni l’azienda ha sentito la pressione di Apple, diventata cliente, che è stata la serie M di Apple. Negli ultimi anni il silicio ha stabilito lo standard in termini di efficienza energetica. Ora con Qualcomm che cerca di fare le stesse cose per l’ecosistema Windows con il suo prossimo Snapdragon

Il thread manager di Intel e gli aggiornamenti di gestione energetica per Lunar Lake mostrano vari e significativi miglioramenti rispetto a Meteor Lake. Il thread manager utilizza una politica di pianificazione eterogenea, assegnando inizialmente attività a un E-core ed espandendole a un altro E-core o P-core quando necessario. Le zone di contenimento del sistema operativo sono progettate per limitare le attività a core specifici, il che migliora direttamente l’efficienza energetica e fornisce le prestazioni necessarie al kernel giusto per i carichi di lavoro in questione. L’integrazione con i sistemi di gestione dell’alimentazione e il quartetto di chip di Power Management Controller (PMC), in coordinamento con Windows 11, consente regolazioni sensibili al contesto, garantendo prestazioni ottimali con un consumo energetico e uno spreco minimi.

La strategia di pianificazione di Lunar Lake gestisce in modo efficiente le applicazioni sensibili al consumo energetico. Un esempio fornito da Intel è che le attività di videoconferenza vengono mantenute all’interno del core di efficienza, utilizzando core elettronici per mantenere le prestazioni riducendo al contempo il consumo energetico fino al 35%, come mostrato nei dati forniti da Intel. Questi miglioramenti sono ottenuti attraverso la collaborazione con sviluppatori di sistemi operativi come Microsoft per un’integrazione perfetta per ottenere il miglior equilibrio tra consumo energetico e prestazioni.

Concentrandosi sul sistema di gestione energetica per Lunar Lake, Intel utilizza la propria gestione energetica sul SoC, operando in modalità di efficienza, equilibrio e prestazioni appositamente progettate per adattarsi a qualsiasi richiesta di carico di lavoro in fase di runtime. Questo approccio multilivello consente al SoC Lunar Lake di funzionare in modo efficiente. Ancora una volta, come con Intel Thread Director, i PMC possono bilanciare il consumo energetico con le esigenze prestazionali.

Intel prevede inoltre di migliorare Thread Manager aumentando la granularità degli scenari, implementando suggerimenti di pianificazione basati sull’intelligenza artificiale e abilitando la pianificazione over-IP in Windows 11. Questi miglioramenti equivalgono essenzialmente alla gestione del carico di lavoro progettata per aumentare l’efficienza energetica complessiva e fornire prestazioni tra diverse applicazioni quando sono necessari senza sprecare il budget energetico assegnando compiti più leggeri a core P di potenza maggiore.

Nelle prossime pagine esploreremo i nuovi core P ed E e l’aggiornamento di Intel alla grafica integrata Arc Xe (Xe2-LPG).