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　　2023年12月15日，英特尔正式发布了第一代酷睿Ultra处理器平台，也就是首个基于Intel 4制程工艺（7nm）打造的移动级处理器平台，其核心代号为Meteor Lake，产品系列贴标设计也采用了全新方案。

　　同时在命名方面也不再使用酷睿i3、i5、i7，而是采用酷睿Ultra 3、5、7+三位数字+H的命名，如酷睿Ultra 7 155H。

　　酷睿Ultra家族首发包含了28W的H系列以及15W的U系列，前者包含酷睿Ultra 7和Ultra 5的四款产品，分别采用16核22线线GHz睿频加速。后者同样是酷睿Ultra 7和Ultra 5各两款产品，均采用12核14线GHz。

　　相对于以往的酷睿平台处理器，全新的酷睿Ultra可以说是全面革新。新的制程工艺、新的架构设计、新的功能特性等等，可以说是与以往的酷睿处理器有着非常显著的区别。

　　得益于整体制程、架构的变化，英特尔酷睿Ultra平台也拥有了不少全新特性，如基于Foveros 3D封装技术的高性能混合架构，模块化的计算单元等等。

　　同时它还升级了英特尔锐炫GPU，支持低功耗AI加速的NPU模块等等。接下来通过本篇文章，让我们一起认识英特尔酷睿Ultra。

　　Meteor Lake采用了全新的分离式模块设计，使整个平台更加灵活，并能够同时适应高性能计算和低功耗长续航需求。

　　Meteor Lake包含了GPU图形模块、SOC模块、CPU计算模块以及I/O模块，架构图如下：

　　位于最左侧的是GPU图形模块，它采用了基于XeLPG架构打造的Intel ARC锐炫核显，性能较此前锐矩Xe核显提升2倍，并且支持DX12 Ultimate。

　　Meteor Lake的GPU优化了缓存互连，拥有8个GPU核心，128个Vector Engines（矢量引擎），几何图形渲染管线大幅提升，并且新增了8个硬件光追单元，新增了乱序采样功能，进一步增加准确率和性能。

　　从英特尔锐炫核显的相关特性来看，其基本集成了高性能独显的所有核心特性，如对于DX12U的支持，对于AV1编解码的支持，对于DP4A人工智能加速引擎的支持，以及Intel XeSS的支持。

　　根据官方测试数来看，英特尔锐炫核显在性能方面较锐炬Xe核显提升2倍，以下是多款主流游戏的提升百分比。如新近热门的《博德之门3》提到100%，《生化危机8》、《骑马与砍杀2》两款游戏提升幅度都达到了90%以上。

　　可以看到越新的游戏提升幅度越大，这是因为英特尔锐炫GPU的驱动更新一直对新游戏提供Day 0级支持，因此做到了非常好的新游戏适配。

　　而与锐龙平台的Radeon 780M集显对比的线p中等画质，锐炫核显平均有着16%左右的提升。

　　此外得益于Intel XeSS技术的加持，锐炫核显能够进一步提升游戏画面流畅度，平均提升幅度达到了39%。这意味着轻薄本也能玩3A游戏了。

　　位于中间的是SOC模块，其中包含了全新的低功率计算岛E-core，内置NPU AI加速引擎，支持Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7，支持8K HDR和AV1格式编码的媒体引擎，支持原生HDMI2.1和DP2.1标准的显示单元，并且集成了内存。

　　位于右下角的是计算模块，也就是我们熟悉的P-core和E-core，这次的性能核与能效核均采用全新的Intel 4制程工艺打造，并且优化了电源管理和总线带宽。

　　具体到E-core与P-core的变化，首先，酷睿Ultra平台的E-core微架构由Gracemont升级到了Crestmont，确保在低功耗下进一步提升E-core的吞吐能力。同时，其VNNI指令集的执行也得到大幅提升，因而增强了AI计算能力。

　　以酷睿Ultra 7 165H为例，它的单线程性能和多线%，在功耗进一步降低的情况下，总体表现还是相当让人满意的。

　　位于左下角的是I/O模块，这里主要集成了Thunderbolt4和PCIe5.0，提供出色的连接性。

　　在拆分成四大模块之后，图形、计算和I/O模块其实都是大家比较熟悉的，但SOC模块可以说是Meteor Lake最为与众不同的地方。

　　以往，Wi-Fi、媒体引擎、显示以及内存等都分布于不同IP之中。如媒体引擎以往是在GPU图形单元之中。

　　而Meteor Lake在基于性能与能效比的考量上，将这些统一集成到了SOC模块中。其在架构设计上遵循了四个原则：

　　第一，对计算的密集型IP进行了重新划分，以实现其功率的优化。力求在不影响性能的情况下，大幅提高能效比。

　　第二，对I/O进行了扩展，使SOC内部所有主要IP都能享受到带宽支持，所以提供了非常大的系统内存相匹配的带宽。

　　还是以媒体引擎为例。以往，媒体引擎集成在GPU单元中，所以只要媒体引擎在工作，实际上就是整个GPU单元在工作。而GPU在工作的同时，又需要访问内存，因此还要把环形总线打开，这样就会使能耗变高。

　　而Meteor Lake将媒体引擎与图形单元拆分，并集成到低功耗SOC中之后，用户在使用媒体引擎相关应用时，如看视频的时候，GPU模块就不需要被打开了。

　　同时内存也放到了SOC总线上，此时即便需要访问内存，几个模块也不需要打开，这样就可以节省功耗，延长电脑的续航能力。此外像I/O模块也是同样的原理。

　　SOC模块除了集成以往的Wi-Fi、媒体引擎、显示以及内存之外，NPU和低功率岛E-core可以说是两个全新的单元。

　　NPU是英特尔首款低功耗推理专用的人工智能引擎，在CPU与GPU之外，英特尔希望通过拥有更好能效比的NPU去实现对人工智能的不同维度的加速能力。

　　它可以看作是PC普及人工智能的一个标志。在Meteor Lake平台上，如背景虚化、追踪、眼角度矫正等基于AI的特性将被放到功耗更低的NPU上去执行，这样可以极大程度降低CPU与GPU的使用，从而让笔记本具有更好的续航能力。

　　NPU支持标准化程序界面，支持商业以及开源API，从而为人工智能应用开发提供了非常友好的开发界面。

　　具体到架构层面，NPU主要集成了两个神经计算引擎，它由推理管道和可编程数字信号处理器构成，具备高效灵活的矩阵乘法和卷积，支持激活函数以及数据转换。

　　其内置两个MAC阵列，专门负责矩阵乘法和卷积，支持最佳数据重用，以降低功耗，支持INT8和FP16数据类型。

　　同时拥有单独的激活函数和数据转换模块。此外，它还集成了DMA引擎和暂用内存，可将数据引入软件管理的SRAM，图形编译器会优化调度DMA任务，并支持先进的数据重新布局。

　　此外，借助OpenVINO等工具，以及对于AI应用、大模型库的支持，NPU在AI相关应用，如Stable Diffusion等方面，都能提供非常出色的性能支持。

　　NPU使得Meteor Lake整体能效提升多达8倍，它推动了生态系统创新的标准化编程接口，Meteor Lake处理器全系列均支持NPU。

　　低功耗岛，顾名思义，它的诉求就是在追求极致性能的前提下去降低能耗，延长电池使用时间，让系统变得更冷更安静。

　　将低工作负载应用直接运行在SOC模块的低功耗E-core上，如Wi-Fi、NPU AI推理、流媒体播放等，可以实现让用户在运行低负载任务时只需要SOC去工作就可以了。

　　而当一些重负载任务运行是，如游戏等，模块才会按需打。