延續模塊化策略、內存首次和處理器封裝在一起
英特爾在Meteor Lake上首次采用了Chiplet設計，讓不同的核心比如計算核心、GPU核心、IO核心以及SoC核心采用不同的工藝制造，并通過高級封裝技術將其整合在一起。這種工藝和核心解耦、各自采用更合適工藝制造的方式，帶來了處理器設計上的重大變革。在Lunar Lake上，英特爾維持了這樣的技術，但是創新性地加入了內存的封裝，帶來了集成度更高的產品，進一步提高了性能、能耗比以及應用體驗。
從整體架構角度來看，內存的封裝將帶來整個系統級的效能提升。因為主板廠商不需要在PCB上布置單獨的內存供電和數據傳輸線路，這些功能全部轉移到處理器的PCB基板上，同時由高頻率內存帶來的信號線布置、抗干擾設計等都可以全部取消。對英特爾來說，內存轉移到處理器基板上，還獲得了更穩定的性能和更高的能耗比，以及最重要的移動設備內部面積節省。
英特爾數據顯示將內存轉移到處理器基板后，帶來了40%物理功耗降低、250平方毫米面積的節省以及每個芯片8.5GT/s的傳輸帶寬速率，容量方面也可以達到32GB。這對筆記本電腦產品來說是足夠用的。
性能核和能效核全面進化、IPC大幅度提升
Lunar Lake在核心微架構上相對于Meteor Lake的另一個重大改進在于整個處理器最關鍵的微架構得到了更新。Lunar Lake的性能核也就是P核的微架構進化至Lion Cove，E核微架構進化至Skymont，帶來了相對上一代微架構性能的大幅度提升。
宏觀特點來看，Lion Cove主要是增大規模、提高內部執行能力、增加更多執行端口并針對緩存進行大規模革新，英特爾認為Lion Cove在性能和面積效率方面進行了改進，同時更加符合現代化的需求。
更具體來看的話，性能核心的核心改進，主要在于幾點：整個分支預測寬度增加至之前的8倍、VEC和INT的亂序執行部分進行分離調度，此外還帶來了更寬的調度單元、增強的內存子系統，加入了L0級別緩存以及徹底改動了內存子系統等。在性能功耗方面，帶來了基于AI的電源管理以及針對核心面積和性能的優化。
如果說上述改進大家感知不明顯的話，那么Lion Cove取消了超線程技術以及相關的晶體管資源，應該是本次最重要的變化了。英特爾認為，目前E核心在很大程度上起到了超線程技術的作用，同時超線程技術也需要耗費大量的晶體管資源，因此本代處理器干脆徹底取消，以獲得更好的面積性能比，同時也可以降低核心面積、功耗以及成本。
性能方面，性能核心相比上代產品，平均提升了14%的IPC，低功耗下更明顯一些，高功耗下提升依舊可以大于10%。如果再算上更高的頻率的話，效能提升就更為可觀了。
性能核心的改進如果說是顯著提高的話，那么能效核心的改進就可以說是翻天覆地了。Skymont的能效核心改進主要是整體IPC的提高、能效核心現在也能在更高的工作負載范圍內輸出性能了，此外還帶來了增強的矢量計算和AI計算等。
整體來看，能效核心分支預測大幅度加強，前端指令解碼來到了3×3也就是9寬度設計，同時整個架構規模、調度端口、緩存以及隊列深度等都進行了極大幅度的擴充。在矢量計算方面，SIMD增加到4×128位，這意味著吞吐能力相比上代產品翻倍，對VNNI指令的支持也更為出色了。簡單總結的話，就是能效核心現在變得不像人們印象中的就是為節能而設計的核心了，在規模大幅度擴大后，它相應地迎來了更高的性能，完全可以當做主核心來使用了。
性能方面，Skymont相比上代產品，單線程浮點能力提升到1.68倍，多線程整數能力最高提升4倍（由于功耗范圍擴展），或者只有前代1/3的功耗。由于前代Crestmont的整體性能已經超過英特爾之前使用的Skylake以及各種“+++”版本的性能，在如此大改后，甚至可以認為Skymont在微架構IPC方面可能距離Lion Cove差距不大，但是擁有更好的能效比表現，這可能是英特爾未來發展重要變化之一。
在整個集群性能調度方面，Lunar Lake調度更為成熟。由于全新的工藝、更優秀的P、E核心以及更高性能功耗比的設計，Skymont和Lion Cove在性能、功耗的交叉點上移了不少，現在更多的任務可以交給Skymont進行操作，Lion Cove只在更高性能需求的時候登場，這無疑帶來了更好的性能功耗比表現。
由于大小核心的存在，英特爾還是延續了硬件線程調度器的做法，但是做出了更多改進，比如更好的OS分區設置、更好的電源集成管理以及整體算法的優化、AI判斷的加入、更精細的調控等，都帶來了整體線程調度效率的提高。
Lunar Lake的整個調度目前更為動態、更為自主。P核心和E核心的調度優先級方面更偏向于能耗比提高，但也同時針對性能需求做了很好的優化。由于E核心現在更強大、覆蓋最佳性能功耗比區間更廣闊，因此轉移至P核心的概率也更低，只有突發重載的情況，P核心才會火力全開。
GPU和NPU加強，AI計算大提升級
英特爾在自研GPU上進展相當不錯，其產品憑借高性價比得到了很多消費者的青睞。在Lunar Lake上，英特爾引入了第二代Xe GPU架構，帶來了新的矢量引擎，整體性能、效率也顯著提升。
第二代Xe GPU的重要改進在于規模更大，光線追蹤和AI性能更強。比如8個Xe核心、8個更強的光追單元以及增強的XeSS內核等。規模大意味著性能強，這在GPU上是百試不爽的靈藥，Lunar Lake的GPU性能是上代產品的1.5倍，能夠更好地滿足用戶針對圖形方面的需求。
在AI計算方面，新的Xe GPU集成了新的矢量引擎，同樣是帶來了更大的規模，比如原生支持SIMD16，支持的精度更多，包括INT2、INT4、INT8、INT16以及BF16和FP16等，針對AI模型計算整體無論是效率還是功能方面都會有更好的提升。
媒體引擎方面，本代英特爾啟用了全新設計的媒體引擎，帶來了AV1編解碼和VVC編解碼支持。主要的特性包含針對eDP 1.5的節能功能，包括可以降低畫面抖動的顯示幀率和媒體幀率的自適應適配、節約CPU能耗的內容排隊序列、降低整體顯示功耗的選擇性顯示內容（Early Transport）等。規格方面主要是加入了H.266也就是VVC的解碼支持，H.266相比目前的AV1文件大小繼續縮小大約10%，此外還有自適應編碼、屏幕內容編碼流SSC等特性。顯示方面支持3個顯示通道、支持DP 2.1、HDMI 2.1等。
總的來說，整個Lunar Lake的圖形性能是大幅度提升的，英特爾數據是提升了大概50%，并且AI性能高達67TOPS，更多新特性的支持等。由于GPU的升級，更多的用戶可以直接選擇集成顯卡配置的機型，也能得到不錯的圖形計算應用體驗，這是很令人滿意的。
在NPU方面，Lunar Lake的NPU由于AI應用的發展，也得到了大幅度提升和加強。NPU的整體算力高達48 TOPS，雖然看起來比GPU低，但是NPU整體計算效率是更高、更節約能耗的，因此更多的AI計算任務可以直接在NPU上完成而不需要動用CPU和GPU。NPU的變化主要是帶來了新的功能，比如支持原生激活功能和數據轉換、支持大語言模型的嵌入標記化等。架構方面，本代也就是第4代NPU的規模更大，包括12個增強的Shave DSP以及6個神經網絡引擎，帶寬翻倍，MAC架構優化等，帶來了整體性能的大幅度提升。
英特爾總結到，Lunar Lake目前最高可以提供120TOPS的算力，可以完成大量AI計算，包括文生圖、大模型本地化運行等。在越來越多的軟件內置AI功能的現在，本地AI計算依舊是非常重要的，這一點英特爾也是順應時代進行的操作。
超高能效比的新一代高性能AI移動處理器
由于文章篇幅有限，我們在本文中簡單總結一下Lunar Lake的特性，給大家展示了相關的重點。如果各位想對Lunar Lake有更深入的認識和了解的話，請關注《微型計算機》2024年7月上刊，我們將詳細地為大家介紹Lunar Lake的技術架構細節。
最后，我們還是針對Lunar Lake的發布以及附于其上的技術應用進行一些總結。Lunar Lake是英特爾在進入Chiplet時代后的一次全面革新，整個Lunar Lake無論是P核心還是E核心，包括GPU、NPU以及互聯性能等都進行了全面變化和提升，帶來了大量的全新技術，支持更多的新規格。毫不夸張的說，本次Lunar Lake新技術應用之多、之復雜遠超之前任何一款產品。英特爾近幾年在技術演進上的進展還是極為激進的，無論是上一代Meteor Lake還是本代Lunar Lake，在架構設計、技術應用以及整體規格上正在全面轉向，Lunar Lake實際產品也就是酷睿Ultra 200系列上市后的表現令人期待，我們也盡快聯系廠商，力爭第一時間拿到產品并分享具體性能給大家。
2010年以來，CPU就一直使勁集成，吃了南橋吃北橋，如今主板上除了內存、電源ic、IO等組件已經鮮能看到其它組件的身影。那么為何與CPU關系最近的內存，至今一直能夠保持獨立呢？PC中的CPU能否和內存集成在一起？
CPU和內存是計算機中最重要的兩個部件，這兩個部件分別負責著不同的功能，CPU相當于人類的大腦，承擔著數據的運算和處理功能，內存則承擔著將這些數據交換的功能，
長久以來，二者在PC中一直相互配合，為我們提供出色的計算性能。但是隨著處理器的發展，二者是否可能合二為一。
二者合一，將使得數據的傳輸速度要遠遠超過通過網線的傳輸，CPU計算完可以直接給內存，這樣的傳輸速度對于計算機來說是非常明顯的。那么為何我們從沒見到集成內存的CPU呢？
其實，能夠集成內存功能的芯片在很早已經出現，例如在工業控制行業應用非常廣泛的單片機以及當然如今應用最廣的可以說是手機中的SoC芯片。
SoC芯片
SoC芯片最大特點就是集成度高，除了具備了CPU功能之外，還能夠集成包括顯卡，內存控制器，USB主控芯片，電源管理電路，無線芯片等功能，可以說一塊結合多項功能的Soc系統級芯片則完全有可能直接作為計算機來使用。小米2處理器APQ8064，就是通過POP技術與爾必達2GB內存整合在一起的。而這也是之前的很多人找不到小米內存的原因。這樣整合的設計，將兩個占用體積最大的芯片放置在一起，確實能夠節省空間。
那么筆者不禁要問了，為何發展要早于手機行業的電腦CPU不能集成內存功能呢？
手機SoC芯片都能夠提成內存功能，那么為何發展更早的PC電腦上的處理器反而沒有集成內存呢？這是為什么呢？
歸根結底其實為一個“利”字。古人云:天下熙熙 皆為利來,天下攘攘 皆為利往。在處理器方面，這個利其實可以擴展為價值。就是，這種合并對于PC來說價值吸引并不大。今天我們就聊聊這種合并所帶來的諸多挑戰。
第一臺電腦
在PC發展初期，各個部件價格非常高，那時候計算機相當于奢侈品，并不像現在這么便宜且普及。如果將內存放置在處理器方面，將大大增加內存的成本，現在的處理器都有緩存，其與內存取得的作用是類似的，但是其成本要遠遠高于單獨的內存的成本。
而且CPU和內存都非常需要專業性，如果稍有差池，那么肯定對計算機影響巨大，這容易催生兩個不同的領域/公司。他們分別對兩個重要組件進行研發，所以，二者就一直很難結合在一起，都是作為獨立的組件存在的。
同時，內存的邏輯進程與處理器的進程并不相同，如果將內存放在處理器上，這就需要為他們建立定制的具有特殊要求的邏輯進程。但是這種定制的研發需要大量的人力物力，無疑提升了成本，所以在電腦普及過程中，一直都是采用這種分開的方式，因為他降低了電腦的擁有成本，大大促進了電腦的普及。
如果將內存放在CPU內部，那么就需要一個專有的定制的內存，內存的尺寸要更小，但是這無疑讓放在芯片上的內存臨雙重打擊：更加昂貴的晶片以及更大的單元尺寸，這樣的組合反而不是廠商需要看到的。SRAM的實際需要比DRAM更多的晶體管，這是SRAM的一個優勢。
對于PC用戶來說，內存和CPU的性能直接關系到計算機的性能，而且不同的業務需求對計算機的CPU和內存的需求不同，有的業務可能并不需要大內存，但對處理器要求較高，而有的業務則對內存要求較高，對處理器要求較低，如果單純的將內存和處理器結合在一起，很難滿足不同用戶的需求。
但是對于手機用戶來說，他們對性能的需求并不是很大，手機注重的是產品的大小，而集成的方式無疑能夠大大縮減手機的大小，而且基于ARM架構的手機芯片在功耗方面更低，散熱更少，這無疑也給集成內存提供了一個很好的環境，所以手機才會早于PC集成內存。
手機主板
而且還有一個非常重要的原因，對于很多DIY發燒友來說，購買不同的硬件來組裝電腦可以說是一個非常挑戰的項目，如何搭配處理器、內存、硬盤等配件是很多發燒友樂此不疲的事情，對于人們來說，就說老羅所說的“情懷”一樣，喜歡組裝電腦的用戶很多，這是一種情懷。如果集成了內存，無疑將讓發燒友們失去組裝的樂趣。
這些都是PC為何遲遲沒有集成內存的原因。
內存與CPU會在一起嗎？
隨著計算機技術的發展，推動CPU和內存技術也開始發生變革，那么未來內存和處理器是否會在一起呢？
答案是肯定是，這不僅是技術的推動，也將是發展的需求。
首先就是云計算和大數據行業的發展，虛擬化和大數據分析是這兩個行業發展的需求，但是這兩個行業對內存的要求都越來越高，這就促使人們對內存的需求的不斷加大，這樣處理器就可以搭載一定容量的內容，減少內存插槽的負擔。如果有特殊需求的不能滿足需求。用戶可以從插槽在進行擴展
Cloud Computing
而且，隨著處理器和內存技術的發展，處理器技術越來越完善，而內存架構也出現了新的突破，無疑讓二者結合沒了技術門檻，而價格方面，如今的PC已經非常低了，所以提升技術來吸引消費者將是一個非常不錯的方式，集成是技術推動的。
目前，雖然SoC芯片已經能夠集成了內存的，但是我們也看到英特爾意識到這個趨勢，正在對集成內存方面進行研發。我們不妨來看一下英特爾在高性能領域的處理器研發，畢竟都屬于x86架構，移植到PC上來說更容易。
Knights Landing
Intel在2014年公布了代號“Knights Landing”的下一代Xeon Phi高性能計算處理器的一些細節，無論工藝、技術還是性能都比現在有了質的飛躍。最值得注意的是，Xeon Phi高性能計算處理器封裝內集成了16GB的eDRAM緩存，所以這種處理器跟我們常見的CPU大不一樣。
在未來，CPU肯定將會集成內存，CPU將會提供給用戶一個最基本的內存需求，如果用戶需要添加大容量的內存，可以通過購買攜帶更大容量的芯片，也可以購買單獨的內存對系統芯片進行擴展。對于IT產業來說，內存與CPU的結合將很可能是未來PC市場注入新的活力，促使PC市場新的變革。
期宅家裝機的用戶很多，筆者經常被咨詢各種硬件搭配問題。這其中顯卡內存都是比較容易解決的，而主板和CPU就不太好說話了，甚至見到了i5 9400F和B450主板的配置單。在內行人眼里這或許是個笑話，但在萌新手中，發現買回來這臺配置之后不能用，那就是一件尷尬的事情了，筆者今天就再給萌新們科普科普主板和CPU之間的選購方法。
主板首先說一下開頭i5 9400F和B450主板這個配置的問題。并不是所有主板和CPU都是能搭配在一起使用的，i5 9400F屬于英特爾酷睿處理器，而B450主板是基于AMD芯片組的主板，兩者不能混搭，英特爾處理器只能用英特爾芯片組主板搭配，AMD處理器同理。所以i5 9400F和B450主板一起買回來的話根本用不了。
英特爾處理器和英特爾芯片組主板
如果實在是覺得自己難以分清楚主板和CPU之間的關系，有個簡單的方法就是直接購買主板+CPU的套裝，你不用擔心買回來用不了，看著價格找性能就OK了，卻貴性能越強。這是目前比較流行的購買主板和CPU的方式，會比單獨購買主板+CPU一般便宜一些，算是一種捆綁銷售的手段。
i5 9400F套裝
接下來就說一下主板和CPU的搭配問題。好U配好板是大家購買主板和CPU經常掛在嘴邊的一句話，對消費者來說主板和CPU性能要匹配，中端CPU配中端主板，高端CPU要配高端主板才合理。
中端市場的主板CPU一般的消費主力軍，涉及的CPU是英特爾九代酷睿i5處理器，和AMD的銳龍5這個級別的。如果要搭配這兩種類型的CPU，英特爾九代酷睿i5處理器需要選擇同樣中端的B360或者B365芯片組主板，就像前面提到的i5 9400F亦是如此。而AMD銳龍5則同樣應該選擇中端的B450主板來搭配。
而像英特爾九代酷睿i7和i9這種高端CPU，那么就最好不要使用中端B360或者B365芯片組主板，而是使用高端Z390芯片組主板才能發揮實力，AMD銳龍7和銳龍9處理器同理，要使用X470芯片組或者X570芯片組主板，而不是B450主板。
那么問題來了，高端的CPU真的不能搭配中端芯片組主板使用么？答案對萌新來說是可以有但沒必要。一方面來說主板的供電設計是能否讓CPU發揮能力的關鍵，中端主板的供電一般滿足不了高端CPU的需求，只有一些供電特別設計的主板才可以，這對方面知識對萌新來說比較難掌握。
另一方面就更簡單了，那些供電加強設計的中端芯片組主板價格上跟那些低級的高端芯片組板子差不多，顯卡的丐版性價比高聽說過沒？這個其實同理，所以萌新還不如按好U配好板這種理念選購來的實在。