聊一聊 Intel 超低功耗的N3B SoC 月亮湖Lunar Lake

时尚   科技   2024-01-11 23:52   四川  

    在历经3年的Golden Cove + Gracemont的Tick-Tock后,Intel将会在2024年下半年开启下一代Lion Cove + Skymont的新篇章。不同于Intel以往的处理器,在这个新篇章中Intel将史无前例的大量寻求台积电的代工,Intel的Core处理器将不再原汁原味。

    具体来说,这一代处理器至少包含Arrow Lake(以及 Arrow Lake)、Lunar Lake 两个产品。其中Arrow Lake是Intel Raptor Lake的正统续作(Meteor Lake并没有能完整替代Raptor Lake),将会覆盖Intel的主流消费级产品线。Lunar Lake则是Intel产品线里少见的低功耗产品线。



Lunar Lake的定位



    在过去,Intel鲜少有专门的低功耗产品线,绝大部分情况下都是和主流产品线共用相同的流片,主要是在封装上做一些修改。而Lunar Lake则完全不一样,这东西虽然在CPU架构上还是老汤底,但是整个SoC显然是不同于Arrow Lake的新流片。所以,如果我们追溯一下,Lunar Lake的老前辈应该是同样L开头的Lakefield。二者都是Intel特别为无风扇场景优化过的产品。

    从Lunar Lake的胶水搭配来看,也能看出来Lunar Lake是非常不同于Arrow Lake/Meteor Lake这样主流产品的东西。几个比较明显的地方包含:

  • Arrow Lake/Meteor Lake 在Foveros Base Die上,有CPU Die、IO Die、GPU Die、以及SoC Die在内的四个芯片。而Lunar Lake上,有且仅有SoC Tile和一个包含了CPU、GPU Tile等的Compute Die.

  • 即便是在Arrow Lake/Meteor Lake 与 Lunar Lake都共有的SoC Tile上,两个产品也是天差地别。Arrow Lake/Meteor Lake 的SoC Tile上有NOC总线,不但连接着CPU、GPU之类的其他Tile,而且也集成了NPU、LP-E核、显示等东西,已经可以看成一个小小的真SoC了。但是在Lunar Lake上,这个SoC Tile实际上只是一个PCH的角色(参考现在Raptor Lake的那个PCH)。

  • 在GPU上,Lunar Lake是Xe2架构,而Arrow Lake/Meteor Lake 是Xe架构。

  • 最重要的一点,Lunar Lake虽然仍旧是大小核架构,但是大核心和小核心并没有用Ringbus挂在一起,二者是两个独立的集群。Lunar Lake的E核心更像是Arrow Lake/Meteor Lake中的那个LP-E核心,只是放到了一个Die里而已。

    综上,可以看出来Lunar Lake和同期的Arrow Lake比较,只能说他们共享了CPU架构和都用了台积电N3B的工艺,剩下的东西相差太多了,并不是苹果M3到M3 Pro那种堆料差异的关系,而是彻底换了个思路来做的。



Lunar Lake 凭什么低功耗?



    Lunar Lake最大的卖点就是低功耗和高能效比,那么我们一起看看Intel都做了什么努力吧。

    其一,Lunar Lake至少在集成了大部分计算部件的CPU Die上采用了台积电的N3B工艺制造。台积电N3B虽然口碑并不是那么好,但是至少也是目前最先进的工艺,也比Intel自家的工艺要更适合低功耗场景了。

    其二,Lunar Lake 的规模本身就小,4个大核心Lion Cove和4个小核心Skymont的组合,最大程度的减少了静态功耗的开销。而且4个大核心和4个小核心分别位于两个簇中,因此当在低负载场景下,大核心簇(CPU+Ringbus)是可以完全关闭的。

    其三,Lunar Lake最大程度的减少了Chiplet的使用。要知道多芯片虽然能够降低成本,但是Die-to-Die的通信开销也是远大于Die内的开销的。虽然增加的不多,但在这种低功耗场景还是会很显著的。

    其四,类似Apple M系列,Lunar Lake将LPDDR5X内存和Foveros Die封装在了一个基板上。这样做不但比封装在主板上可以降低体积开销,也能减少功耗的开销。长距离的传输总是损耗更多功耗不是?

    综上,Lunar Lake 可以说是Intel现有体系和架构中能拿出来的功耗最优解。根据Intel的描述,Meteor Lake U的Type 4版本,对比Alder Lake版已经有了明显的功耗优化,而Meteor Lake到Lunar Lake的提升则更大。如果非要估算一下的话,因为AMD Phoenix 7000系列APU的续航倒退,Meteor Lake的表现应该会至少不比7000系列差,而Lunar Lake则会更高。



Lunar Lake vs Apple M



    我们已经说过,Intel的Lunar Lake显然是对应Apple M3的定位。但是从Lunar Lake的硬件规格来看,我倒是不看好Lunar Lake可以匹配Apple M3。因为Lunar Lake本身配置的规格真说不上多好。

    在CPU部分,Lunar Lake是4个Lion Cove核心搭配4个 Skymont核心。Lion Cove的前作Redwood Cove现在5Ghz下可以大概跑到2500的GB6成绩,而现在M3的单核大概是3100分。假设Lunar Lake 的Lion Cove很激进的还跑在5G,那么IPC提升要做到24%才能,以目前的情况来看还是比较困难的。而多核心的话,大家都是4P+4E,估计希望也不是很大,毕竟现在的6P+8E 的 165H也才刚刚打平M3。同样地,GPU的话因为本身只有8个Xe核心,估计性能也很难保证。

    所以总体来看,我觉得Lunar Lake的堆料有点不太够,在低功耗领域对比自己会有很大的进步,但是应对Apple M好像还是差了些。



小结



    反正无论如何,Lunar Lake都应该会是X86领域比较优秀的的一颗SoC,除了规格没给够,剩下的改进都没啥问题,毕竟不可能期待Intel马上出一个类似Apple那种完全追求能耗比的架构。希望Lunar Lake这个低规格是为了成本不高,加速普及…

    Meteor Lake 本身在核心功耗部分已经有了非常明显的改进(目测同性能下功耗只需要1/2附近,注意不含其他Uncore,Uncore 似乎还有问题),Lunar Lake只会比这个更好,就看2024年下半年实际登场吧

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