就在前段時間的COMPUTEX 2024上，英特爾發(fā)布了全新的處理器架構(gòu)Lunar Lake，這其實是面向移動端所設(shè)計的，相比去年9月推出的Meteor Lake，在CPU、GPU與NPU都有不同幅度的性能提升，并且在能效比方面做出了很大的改進。搭載Lunar Lake處理器的輕薄本將于下半年陸續(xù)上市，不過一起到來的還有Arrow Lake，根據(jù)英特爾之前公布的計劃，下一代Arrow Lake處理器將在2024年內(nèi)發(fā)布。Arrow Lake涵蓋了臺式機和筆記本電腦產(chǎn)品的多個細(xì)分平臺，其中“S”用于臺式機，“HX”則用于發(fā)燒級游戲本，兩者可看作相同芯片因面向不同平臺而選擇不同的封裝。

值得一提的是，Arrow Lake和Lunar Lake，這兩個平臺在制程和架構(gòu)上基本一致，只是分別針對高性能和低功耗市場。因此我們可以根據(jù)現(xiàn)有的Lunar Lake架構(gòu)，我們或許可以一窺即將到來的Arrow Lake-S將會有怎樣的改進。

改用LGA 1851接口

首先Arrow Lake-S會換用新的接口，LGA 1851接口整體上接近于現(xiàn)有的LGA 1700，只不過細(xì)節(jié)方面有所變化。其中最大的變化就是接觸焊盤的凸塊數(shù)量從1700增加到1851個，同比增加了9%。不過插槽本身的尺寸并未發(fā)生變化，依然為 37.5mm×45mm。

根據(jù)LGA 1851的針腳定義可以看到，Arrow Lake-S支持16條PCIe 5.0通道，由CPU提供，由獨立顯卡使用，其次還有4條PCIe 5.0以及4條PCIe 4.0通道由IO模塊提供。芯片組則支持14條PCIe 4.0通道、10個USB3以及13個USB2，其中PCIe通道可拆分用于不同數(shù)量的SATA、GbE。

分離式模塊化設(shè)計

除了接口換了，設(shè)計上也不同于上代Raptor Lake-S。眾所周知，Meteor Lake開創(chuàng)了Intel模塊化設(shè)計的先河，前段時間發(fā)布的Lunar Lake延續(xù)了Meteor Lake的模塊化設(shè)計，不過在設(shè)計上沒有像Meteor Lake那樣將模塊細(xì)分的很碎。本以為Arrow Lake-S在架構(gòu)設(shè)計上應(yīng)該與Lunar Lake差不多，不過根據(jù)現(xiàn)有信息的爆料，Arrow Lake-S的處理器架構(gòu)可能更像Meteor Lake一些，整體為4個主要模塊，包括CPU Tile、SoC Tile、GPU Tile以及IOE Tile，它們通過Foveros技術(shù)連接到基礎(chǔ)模塊（base Tile）之上。

反觀Lunar Lake的架構(gòu)設(shè)計只有兩個模塊，分別是計算模塊與平臺控制模塊，其中計算模塊包含了CPU、GPU、NPU、媒體引擎、顯示引擎、內(nèi)存緩存等。

爆料圖中的SoC和IOE模塊是Lunar Lake所不具備的，這也是Arrow Lake提供更高IO擴展能力的關(guān)鍵所在。因此Arrow Lake系列處理器將提供多樣化的配置選項，以滿足不同平臺的需求。

全新CPU架構(gòu)

Arrow Lake-S還是延續(xù)大小核設(shè)計，至高擁有24個核心，其中8個為性能核心，也就是我們俗稱的P核，剩余的16核心則是能效核心，也就是E核。

不過Arrow Lake-S將有大升級，P核將由Raptor Cove微架構(gòu)升級成Lunar Lake同款的Lion Cove微架構(gòu)。

從上面的架構(gòu)圖里可以看到Lion Cove的緩存結(jié)構(gòu)改動很大，Lion Cove使用了全新的多層數(shù)據(jù)緩存設(shè)計，在L1數(shù)據(jù)緩存與L2緩存之間加了一層緩存，緩存的主要作用是臨時存儲CPU可能需要快速訪問的預(yù)取數(shù)據(jù)，更大更多的緩存是為了避免因為RAM的限制而造成CPU的性能瓶頸，特別是在處理像游戲等特定任務(wù)時尤為明顯。

其次P核還有一個改變就是取消了超線程技術(shù)（Hyper-Threading Technology，HTT），這項技術(shù)已經(jīng)跟了英特爾20多年的時間。

發(fā)布Lunar Lake時，英特爾就提到，取消超線程更多是因為出于能效比的決定。英特爾測試開啟超線程時，相同芯片面積下雖然可以增加30%的IPC，但代價是增加20%的功耗。過去需要超線程更多是因為E核的性能比較弱，而現(xiàn)在新處理器的P核與E核之間的差距，已經(jīng)沒有過去那么大了，直接用E核去承擔(dān)更多的多線程運算，會比用超線程更劃算一些。

E核也進行了大改，由Alder Lake一直沿用的Gracemont微架構(gòu)升級為了Skymont微架構(gòu)。以Lunar Lake里的數(shù)據(jù)來看，全新基于Skymont架構(gòu)打造的E核在性能上應(yīng)該不輸Raptor Lake-S的Raptor Cove P核，甚至在部分工作場景下戰(zhàn)斗力更勝一籌。

與Raptor Cove相比，Skymont的單線程整數(shù)與浮點性能都高出2%，并且Skymont能用更低的功耗實現(xiàn)與Raptor Cove同等的性能。雖然Raptor Cove能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率上限，但Skymont作為能效E核，有媲美Raptor Cove P核的表現(xiàn)已經(jīng)足夠了。

另外，Lunar Lake中的E核更多是依照輕薄本所需要的低功耗而設(shè)計，更像Meteor Lake里的LP E核，而Arrow Lake-S作為桌面端平臺，顯然不需要考慮這一點，因此英特爾可能不會限制Arrow Lake-S里的E核的功率上限，它在臺式機上的定位可能更像一顆“準(zhǔn)”P核。

甚至在Arrow Lake-S的E核集群里，英特爾還將配備了專用的L3緩存，這一點也是Lunar Lake所沒有的。

除了大小核的架構(gòu)有改進，Arrow Lake-S的緩存容量也有提升，以最頂級的處理器來看，8個P核的L2緩存為24MB，L3緩存也有24MB；16個E核的L2緩存為16MB，L3緩存為12MB，總緩存可以來到76MB，相比起Raptor Lake-S時的68MB來說，增幅為12%，算是不小的提升了。

全新的Xe GPU核顯

過去英特爾的核心一直都為人所詬病，當(dāng)然其中一個重要的原因就是性能的不給力。好消息是Arrow Lake-S采用了代號為Battlemage的Xe2架構(gòu)核顯，這是英特爾最新的GPU架構(gòu)，也是未來ARC B系列獨顯的核心。有一說一，單核顯架構(gòu)的升級就可以說是史詩級的進步。

不過Arrow Lake-S的核心與Lunar Lake還是有差距，Lunar Lake的GPU結(jié)構(gòu)包含8組Xe核心，但據(jù)目前消息，Arrow Lake-S則最多只有4組Xe核心，可能是考慮到臺式機用戶一般都會配備獨立顯卡，因此4組Xe核心已經(jīng)能夠滿足亮機的需求了。

我們測試銳炫獨顯時，其XMX矩陣引擎提供了不俗的游戲性能與AI算力。現(xiàn)在Arrow Lake-S上的這顆核顯也集成了XMX矩陣引擎，每個Xe 核心包含八個XMX矩陣引擎，每個XMX矩陣引擎又有2048比特的寬度，并且每顆核心還配備192KB的L1緩存。臺式機的核顯性能未來可期！

性能上對比Raptor Lake-S上的UHD770，應(yīng)該說是史詩級的提升。畢竟新一代Xe2 GPU能讓Lunar Lake提供比Meteor Lake約1.5倍的圖形性能，雖然Arrow Lake-S上的核心數(shù)砍半了，但對比羸弱的UHD770應(yīng)該還是爆殺。

另外，全新的Xe GPU核顯媒體引擎還會支持AV1的視頻編解碼能力，最高可支持8K60 10bit HDR視頻編解碼，最新的H.266(VVC)視頻格式的解碼能力也會得到支持。顯示引擎則可以支持eDP 1.5、DP 2.1和HDMI 2.1接口標(biāo)準(zhǔn)。至于實際的游戲性能提升，大家還需要等到Intel未來的發(fā)布會上才能知曉。

桌面端也有NPU加持

如果說這兩年的科技行業(yè)什么最火，無疑就是AI，尤其是以O(shè)penAI為主的GPT模型更是改變了整個行業(yè)。英特爾在移動端的Meteor Lake、Lunar Lake都引入了NPU設(shè)計，也就是說，現(xiàn)在Intel的移動端處理器，無論是CPU、GPU還是NPU都能從事AI運算，并且英特爾還為不同的場景劃分了不同的AI單元支持，例如輕量級的應(yīng)用只需要CPU就可以完成，而復(fù)雜AI則需要高性能的GPU。至于NPU，則主打高效與低功耗場合。

移動端的NPU混得風(fēng)生水起，現(xiàn)在桌面端也將用上NPU設(shè)計。Arrow Lake-S將是Intel桌面端處理器首次引入NPU模塊，與隔壁AMD的Ryzen 8000G系列類似。NPU的意義主要在于以低功耗提供較高的AI性能，減少對筆記本續(xù)航時間的影響，桌面端引入NPU的意義我們暫時還不知道，在個人PC領(lǐng)域，對“本地AI”的應(yīng)用尚在探索階段，NPU將以何種方式改善體驗，目前還是個未知數(shù)。但是無論如何，英特爾給Arrow Lake-S加上NPU的操作就證明，已為未來做好了準(zhǔn)備。

不過Arrow Lake-S上的NPU算力并沒有像Lunar Lake那么高，根據(jù)爆料信息來看，Arrow Lake-S 的NPU算力僅有13 TOPS，甚至還不如 CPU 部分能夠提供的性能，對比50 TOPS 的Strix Point Ryzen AI 300系列處理器更是遙不可及。

雖然在NPU的AI算力上不及Lunar Lake，不過引入NPU模塊完全可以說是臺式機領(lǐng)域的一大嘗試，顯示出英特爾在AI加速技術(shù)上的持續(xù)進步。并且NPU性能僅僅只是AI能力的一部分，處理器的CPU與核顯仍有一定的AI性能，從爆料的信息可以看到Arrow Lake-S中，CPU的AI算力可達15 TOPS，XE核顯也能提供9 TOPS的算力，總共有37 TOPS的AI總算力，相比起前代Raptor Lake-S的11 TOPS，已經(jīng)超出3倍有多了。

ITD引入AI協(xié)助

另外，由于從12代酷睿開始，英特爾引入了大小核架構(gòu)，怎么去管理和調(diào)用這些核心一直是英特爾迫切需要解決和改善的問題。不過在Lunar Lake上，英特爾給出了響應(yīng)的解決方案——英特爾硬件線程調(diào)度器。

在Lunar Lake上，英特爾的調(diào)度策略為E核優(yōu)先，當(dāng)負(fù)載較高時再移向P核心。Lunar Lake的主要設(shè)計取向就是高能效比，是用于追求續(xù)航能力的輕薄本使用的處理器，這樣的調(diào)度邏輯也符合目標(biāo)產(chǎn)品以及目標(biāo)用戶的需要。

但是Arrow Lake-S是面向高性能的臺式機處理器，其調(diào)度策略應(yīng)該會與Lunar Lake不同。作為臺式機處理器，功耗并非第一考慮要素，因此英特爾更可能以效率為優(yōu)先。Arrow Lake-S應(yīng)該會延續(xù)Lunar Lake的部分策略，即優(yōu)先把任務(wù)分配給E核，在需求更高的性能的時候才會把任務(wù)移動到P核上，不過現(xiàn)在的Skymont架構(gòu)E核性能暴漲，這使大部分日常工作負(fù)載可在E核上完成，只有在非常重載的情況才會啟用P核。

除此之外，英特爾應(yīng)該還會引入AI技術(shù)進行預(yù)測，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測線程的運行模式，從而進行更智能的線程調(diào)度；新的硬件線程調(diào)度器應(yīng)該還會識別每個工作負(fù)載的級別，并使用其P核和E核的評分機制，將線程調(diào)度到性能和效率最佳的內(nèi)核上。

總而言之，Arrow Lake-S的硬件線程調(diào)度器相比上一代Raptor Lake-S進行了多方面的改進，使其能夠更智能、更靈活地進行線程調(diào)度，從而提升處理器性能和能效，并提升用戶體驗。

另外，值得一提的是，過去英特爾的前三代大小核架構(gòu)都采用環(huán)形總線排列，共享L3緩存。這樣的設(shè)計容易導(dǎo)致P核通常位于芯片的一個區(qū)域，而E核集群又位于芯片的另一區(qū)域，當(dāng)任務(wù)由E核轉(zhuǎn)移至P核時不僅距離遠(yuǎn)，延遲也會變高。所以過去的12代、13代、14代酷睿都是默認(rèn)進程優(yōu)先跑在P核，算力過剩再轉(zhuǎn)到E核。

而Arrow Lake-S會改變現(xiàn)在這種布置，P核與E核集群改成交錯布置的形式，類似下圖這種，這種設(shè)計跟Meteor Lake或Lunar Lake類似。這樣的設(shè)計有助于降低它們之間的通信延遲，這樣調(diào)度策略上優(yōu)先安排到E核上就變得合理了，這樣即便性能不足，需要轉(zhuǎn)移至P核上，無論是距離還是延遲，都比過往更加簡單。并且優(yōu)先E核的策略還能降低功耗，一舉多得。

其他細(xì)節(jié)

另外，根據(jù)目前爆料的信息來看，Arrow Lake-S的型號非常多，足足有18款。最新情報顯示桌面版的Arrow Lake-S將會有B0、C0兩個版本的芯片，繼續(xù)分為125W、65W、35W三個級別。

其中，B0是高端核心，用于酷睿Ultra 9/7系列以及125W版本的酷睿Ultra 5，規(guī)格上最多配備8P+16E 24核心24線程、4個Xe核顯核心。C0則是低端核心，只會用于65W或35W的酷睿Ultra 5，最多6P+8E 14核心14線程、4個Xe核心。不過根據(jù)@Jaykihn的爆料信息來看，65W版本的酷睿Ultra 5存在B0以及C0芯片混用的情況，這可能也是為了節(jié)約晶片的考慮。

VC根據(jù)現(xiàn)有情報匯總了Arrow Lake-S的型號以及規(guī)格信息，總共有18款之多，其中酷睿Ultra 9有三款，有類似之前K系列的125W，也有65W以及類似T系列的35W版本。酷睿Ultra 7則有6款，每個TDP各有2款，不過好在核心沒有動刀，都是8P+12E 20核心20線程設(shè)計，只有核顯部分有區(qū)別，分為4XE核心以及無核顯版本。至于酷睿Ultra 5就厲害了，型號非常多，光CPU核心就能分成6P+8E以及6P+4E兩種，核顯更是五花八門，排列組合一下，多到數(shù)不清。

Intel 800系主板的規(guī)格也逐漸清晰，800系家族會包括面向消費端的高中低端產(chǎn)品Z890、B860、H810，而W880和Q870則是面向工作站以及企業(yè)設(shè)計。其中入門級的H810升級巨大，提供了PCIe 5.0支持，不過依舊不支持內(nèi)存超頻。至于CPU超頻依舊是Z890的專屬，W880 則將是唯一支持 DDR5 ECC 內(nèi)存的芯片組。

另外，根據(jù)主板規(guī)格信息可以看出Arrow Lake-S依舊不支持雷電5，僅支持雷電4，與Lunar Lake一致，這一點還是比較可惜的。

結(jié)語

總的來說，新一代Arrow Lake-S系列處理器的推出將會是英特爾在臺式機處理器上的一次重大革新。全新的分離式模塊化設(shè)計，使得處理器的各個部分可以更靈活地進行優(yōu)化和更新；革新的CPU大小核架構(gòu)，不僅提升了多任務(wù)處理能力，也有效地平衡了能效和性能；卓越的Xe核顯引入，為圖形處理和多媒體應(yīng)用提供了更高的效率和更好的視覺體驗；甚至還有熱門的NPU模塊，進一步提升了AI處理能力，為人工智能應(yīng)用的更廣闊應(yīng)用場景提供了可能。作為酷睿Ultra品牌的代表，新一代Arrow Lake-S處理器無疑將為未來的計算機行業(yè)帶來新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。讓我們期待這款處理器的正式發(fā)布，看看英特爾如何在未來繼續(xù)引領(lǐng)創(chuàng)新潮流。