På Computex Taiwan i maj detta år presenterade Intel sin nästa generation Core Ultra 200V-arkitektur, känd under kodnamnet Lunar Lake. Denna nya arkitektur är designad för att erbjuda stark prestanda med extremt låg energiförbrukning, särskilt för tunna och kompakta bärbara datorer. I en tid då Qualcomms ARM-baserade Snapdragon X Elite-processorer har introducerats i Windows PC-världen och skapat rubriker med sin effektivitet, är det nu dags att se närmare på Intels Lunar Lake-arkitektur och hur den har utvecklats för att uppnå högre energieffektivitet.
Intel Lunar Lake Arkitektur
Med Meteor Lake förra året bytte Intel från sin traditionella monolitiska design till en chipdesign baserad på ”tiles”. Lunar Lake tar detta koncept ett steg vidare. Till skillnad från Meteor Lake, där ”Compute-tile” enbart innehöll CPU och cache, kommer ”Compute-tile” i Lunar Lake-processorer att rymma CPU, cache, GPU och NPU.
Detta innebär att ”Compute-tile” är den största delen av chippet, och det viktigaste är att den tillverkas med TSMC:s N3B-processnod. Även om TSMC:s N3B har en lägre produktionseffektivitet än den nyare och förbättrade N3E-noden, går Intel äntligen från egen tillverkning till TSMC:s avancerade 3nm-processnod, vilket är ett betydande framsteg.
Plattformskontroll-tile, som hanterar I/O och anslutningar, tillverkas med TSMC:s 6nm (N6) nod, precis som i förra årets Meteor Lake. Det här är första gången som Intel designar sin processor, men TSMC tillverkar den. Slutligen paketerar Intel hela chipsettet med sin egen Foveros 3D-teknik.
Bild med tillstånd av: Intel
Men det slutar inte där, Intel flyttar även minnet till processorn. Det innebär att ett enhetligt minne, som liknar det i Apple M-serien, kommer att finnas tillgängligt i Lunar Lake-chippen. Det integrerade LPDDR5X-8533 RAM-minnet kommer att finnas i storlekarna 16 GB eller 32 GB.
Sammanfattningsvis har Lunar Lake-arkitekturen genomgått omfattande förändringar. CPU, GPU, NPU och cache är nu integrerade i ”Compute-tile” som tillverkas med TSMC:s 3nm (N3B) processnod, vilket förväntas leda till mycket högre effektivitet. Dessutom är minnet nu direkt integrerat i SoC, vilket minskar strömförbrukningen och utrymmesbehovet samt förbättrar bandbredden.
Under Computex-evenemanget sa Michelle Holthaus, executive VP och GM på Intel, “Vi kommer att bevisa att myten om att [x86] inte kan vara lika effektiv är fel.” Intel påstår att de x86-baserade Lunar Lake-processorerna kommer att minska energiförbrukningen med upp till 40%.
Det verkar som att Intel har tagit rätt steg för att förbättra effektiviteten med Lunar Lake-processorerna. Låt oss nu titta närmare på de nya CPU-kärnorna i Lunar Lake.
Intel Lunar Lake CPU
Lunar Lake kommer att ha 8 CPU-kärnor — 4 prestandakärnor (P-kärnor) kallade Lion Cove och 4 energieffektiva kärnor (E-kärnor) kallade Skymont. Som tidigare nämnts är CPU:n en del av ”Compute-tile”. Intel hävdar att P-kärnan Lion Cove i Lunar Lake ger en 14% ökning av IPC (instruktioner per cykel) jämfört med Meteor Lakes Redwood Cove P-kärna.
Bild med tillstånd av: Intel via YouTube
Intel har gjort en betydande förändring den här gången. Chipstillverkaren har tagit bort SMT (Simultaneous Multi-threading), som funnits i deras processorer i över två decennier. SMT, allmänt känt som HyperThreading, gör det möjligt för en kärna att utföra två uppgifter samtidigt. Intel menar att borttagandet av SMT bidrar till att förbättra prestandan per watt med 5%.
För att kompensera för avsaknaden av HyperThreading hävdar Intel att Lunar Lake-processorerna kan utföra fler instruktioner per cykel istället för att förlita sig på parallell körning. Detta gör att processorn kan prestera bättre i enskilda tråduppgifter.
Bild med tillstånd av: Intel via YouTube
När det gäller E-kärnan anser jag att Skymont är den mest framträdande funktionen i Lunar Lake-processorerna. Intel säger att Skymont erbjuder en enorm 68% förbättring av IPC jämfört med Meteor Lakes Crestmont E-kärna. Den 4-kärniga Skymont-klustret är separat i en ’Low Power Island’ med tillgång till sin egen L3-cache.
Som ett resultat av detta förbrukar Skymont en tredjedel av energin för att uppnå samma topprestanda som Crestmont. Sammanfattningsvis erbjuder Skymont dubbelt så hög prestanda som Crestmont-kärnan i enskilda tråduppgifter.
Bild med tillstånd av: Intel via YouTube
Som komplement till detta har Intel också gjort klockhastighetsökningarna mer finjusterade med Lunar Lake. Istället för att öka klockhastigheten med 100MHz, vilket förbrukar mer energi, kan Lunar Lake-arkitekturen öka klockhastigheten med 16,67MHz för att hantera energiförbrukningen för varje uppgift på ett mer effektivt sätt.
Denna minskning av frekvensintervallet kommer att leda till lägre strömförbrukning. Sammanfattningsvis säger Intel att Lunar Lake-CPU:n kan matcha prestandan i enstaka trådar med Meteor Lake med endast hälften av energiförbrukningen, vilket är mycket imponerande.
Lunar Lake Geekbench-poäng (läckt)
Även om Lunar Lake är planerad att lanseras den 3 september har vissa Geekbench-poäng redan läckt ut. I en körning med den lägsta konfigurationen (Core Ultra 5 228V) uppnådde den 8-kärniga CPU:n 2 530 poäng i testet för enskild kärna och 9 875 poäng i testet för flera kärnor. Denna modell har en klockfrekvens på upp till 4,5 GHz med en TDP på 17W (30W Max Turbo Power).
Den högsta modellen (Core Ultra 9 288V) från Lunar Lake lyckas uppnå 2 790 poäng i testet för enskild kärna och 11 048 poäng i testet för flera kärnor. I vissa andra körningar, översteg den till och med 2 900 poäng i uppgifter med enskild tråd. Denna specifika modell når upp till 5,1 GHz och har en TDP på 30W.
Intel Lunar Lake: Ny Xe2 GPU
Den integrerade GPU:n i Lunar Lake är baserad på Battlemage-grafikarkitekturen och har 8 andra generationens Intel Xe-kärnor. Den innehåller också 8 ray tracing-enheter för förbättrad spelprestanda och ray tracing i realtid. Dessutom kan den nya Lunar Lake GPU:n utföra 67 biljoner operationer per sekund (TOPS) på egen hand. Imponerande, eller hur?
Bild med tillstånd av: Intel via YouTube
Jämfört med Meteor Lake GPU är Lunar Lake GPU:n 1,5 gånger snabbare och erbjuder även XeSS AI-baserad uppskalning. Dess displaymotor kan hantera tre 4K HDR-skärmar med 60Hz och en enda 8K HDR-skärm med 60Hz. Slutligen stöder Lunar Lake-processorer både AV1-kodning och -avkodning.
Intel Lunar Lake NPU
Det har pratats mycket om Meteor Lakes svaga NPU som bara kunde utföra upp till 10 TOPS, men med Lunar Lake kommer Intel att lansera en rad Copilot+-datorer för lokala AI-arbetsbelastningar. Den nya Lunar Lake NPU:n kan utföra upp till 48 TOPS, vilket är högre än Microsofts 40 TOPS-gräns för Copilot+-datorer.
Bild med tillstånd av: Intel via YouTube
Med alla beräkningsenheter kan processorn utföra upp till 120 TOPS totalt. GPU:n kan utföra upp till 67 TOPS, CPU:n upp till 5 TOPS och NPU:n upp till 48 TOPS, vilket ger totalt 120 TOPS. Detta är ännu högre än Qualcomms totala bearbetningskapacitet på 75 TOPS i Snapdragon X Elite. Det är viktigt att komma ihåg att TOPS-siffran baseras på datatypen INT8.
Intel Lunar Lake: Läckta Modeller
Nedan kan du se alla läckta modeller av Core Ultra-processorer baserade på Lunar Lake-arkitekturen. Det finns nio olika modeller som alla har åtta CPU-kärnor. De största skillnaderna är minne, CPU/GPU-klockhastighet och NPU-kapacitet.
| Lunar Lake Modeller | Kärnor/Trådar | Minne | Max CPU-frekvens | Max GPU-frekvens | NPU (TOPS) | TDP-intervall |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Core Ultra 9 288V | 8C/8T | 32 GB | 5.1 GHz | 2.05 GHz | 48 | 30W – 30W |
| Core Ultra 7 268V | 8C/8T | 32 GB | 5.0 GHz | 2.00 GHz | 48 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 266V | 8C/8T | 16 GB | 5.0 GHz | 2.00 GHz | 48 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 258V | 8C/8T | 32 GB | 4.8 GHz | 1.95 GHz | 47 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 256V | 8C/8T | 16 GB | 4.8 GHz | 1.95 GHz | 47 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 238V | 8C/8T | 32 GB | 4.7 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 236V | 8C/8T | 16 GB | 4.7 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 228V | 8C/8T | 32 GB | 4.5 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 226V | 8C/8T | 16 GB | 4.5 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
Intel Lunar Lake: Ytterligare Förbättringar
Som tidigare nämnts är RAM-minnet nu integrerat i SoC. Detta innebär att CPU:n, GPU:n och NPU:n snabbt kan komma åt minnet. Intel menar att flytten av minnet till SoC också bidrar till att frigöra utrymme på moderkortet. Eftersom minnet är fysiskt närmare ”Compute-tile” förbättras bandbredden, latensen minskar och energiförbrukningen reduceras med cirka 40%.
Användare kommer naturligtvis inte att kunna uppgradera eller byta ut det inbyggda minnet, vilket vissa kanske inte uppskattar. Utöver detta säger Intel att Thread Director har förbättrats för att tilldela uppgifter till de mest lämpliga kärnorna. Intel använder också maskininlärning för att ge systemets schemaläggare bättre vägledning i fördelningen av uppgifter.
Slutligen ligger TDP-intervallet för Lunar Lake-processorer mellan 17W och 30W. Sammantaget ser jag mycket fram emot Lunar Lake-processorerna som är planerade att lanseras den 3 september 2024. Det kommer att bli en spännande tid för konsumenterna när Intel tar sig an Qualcomm och AMD i AI-PC-racet. Vi kan äntligen få se förbättrad batteritid på bärbara Windows-datorer som drivs av x86.