40年來最重大的處理器架構變革且AI功能加持——Intel 4 Meteor Lake處理器

在近日舉辦的英特爾on技術創新大會上，英特爾推出了首款基于Intel 4制程工藝打造的Meteor Lake處理器平臺。得益于先進的Foveros 3D封裝技術，Meteor Lake采用了分離式模塊架構，將整個處理器分為計算模塊、IO模塊、SoC模塊、圖形模塊的功能分區，帶來英特爾客戶端SoC40年來的革命性架構轉變。該處理器采用了由性能核（Redwood Cove）和能效核（Crestmont）以及低功耗能效核構成的3D高性能混合架構，打造PC處理器史上出色的能耗比，并首次將神經網絡處理單元（NPU）集成到PC處理器中，加速人工智能的普及。

架構升維進化：像搭積木一樣“堆疊”的分離式模塊架構

Meteor Lake處理器采用分離式模塊架構，由計算模塊、SoC模塊、圖形模塊以及IO模塊這4個獨立模塊組成，并通過業界出眾的Foveros 3D封裝技術連接。其中，計算模塊首次采用了Intel 4制程工藝，使Meteor Lake處理器成為英特爾歷史上能效最高的客戶端平臺。這樣的創新設計，代表著英特爾40年來最重大的架構轉變，為未來10年的PC創新奠定基礎。

分離式模塊架構中包含的4個獨特模塊分別是：

• 計算模塊（Compute Tile）：采用了最新一代的能效核和性能核微架構以及增強的功能。該模塊采用新一代的Intel 4制程工藝，在能耗比方面實現了重大進步。

• SoC模塊（SoC Tile）：創新的低功耗島設計，集成了神經網絡處理單元（NPU），為PC帶來了高能效的AI功能表現，并兼容OpenVINO等標準化程序接口，便于AI的開發及應用普及。新的低功耗能效核，進一步優化節能與性能間的平衡。SoC模塊還集成了內存控制器、媒體編解碼處理和顯示單元，支持8K HDR和AV1編解碼器以及HDMI 2.1和Display Port 2.1標準。還支持Wi-Fi和Bluetooth，包括Wi-Fi 6E。

• 圖形模塊（GPU Tile）：這款處理器集成了英特爾銳炫圖形架構，能夠在集成顯卡中提供獨立顯卡級別的性能，支持光線追蹤和Intel XeSS。憑借圖形功能的躍升和更高的能效表現，Meteor Lake能夠提供出色的每瓦性能表現。

• IO 模塊（IO Tile）：包含業界出眾的連接性，集成了Thunderbolt4和PCIe Gen 5.0。

封裝的魔術師：

Foveros3D封裝技術

封裝是處理器必不可少的一步，它能夠讓主板和芯片之間的電和信號相互傳輸，并起到保護晶片的作用，封裝技術在如今的先進封裝時代，還擁有了附加價值：能夠打造不同工藝節點的更大晶片復合體。這并非沒有理論依據，英特爾創始人戈登·摩爾在1965年就已經表達過：“構建大型系統時，將其分解為單獨封裝并互聯的小功能模塊可能更具經濟性?！睆?013年英特爾酷睿處理器的封裝芯片組（PCH），到2017年EMIB（嵌入式多芯片互聯橋接）技術的Stratix 10，再到2020年Lakefield處理器的主動式3D堆疊Foveros技術，再到2022年采用多模塊Foveros+EMIB封裝的Ponte Vecchio處理器，英特爾在封裝技術上不斷探索創新。

全新的Meteor Lake處理器將采用Foveros封裝技術，在芯片內實現極低功耗和高密度的晶片連接。同時，模塊化設計可以降低單個晶片大小，相同晶圓可以獲得更多的晶片，提升每塊晶圓獲得芯片的數量，加速定制和上市。此外，還能夠為每個區塊選擇更為適合的芯片工藝，發揮更佳的成本和性能表現。

四年五個節點穩步前行，

首款Intel4處理器正加速量產

英特爾正遵循摩爾定律穩步推進四年五個制程節點。全新的Meteor Lake處理器將采用Intel 4制程工藝，相較于Intel 7制程工藝的408nm高性能庫高度，Intel 4的240nm達到了2倍的高性能邏輯庫面積縮減（數據基于內部估算，詳情請訪問 www.intel.com/PerformanceIndex.結果可能會有所不同）。在Intel 4制程工藝下，MIM的密度也得到了加大，能夠讓處理器實現更高效的供電，同時采用了針對CPU進行了優化8VTs，改善性能功率效率。此外，Intel 4制程工藝還采用了EUV極紫外光刻技術，實現了制造流程的簡化，提高制造效率。

高能效AI體驗飛升，

加速AI PC的普及

如今AI的使用場景已經向邊緣和端側轉移，AI PC的應用場景和需求突飛猛進。從智能語音降噪、視頻背景模糊、超分辨率到游戲高光時刻智能截取等場景，都是AI普及的點點滴滴；如今的大語言模型對話以及文生圖、圖生圖到文生視頻等AIGC場景，更是為AI PC的應用形式再添風采，而對算力的需求也在不斷增加。全新的處理器通過踐行XPU戰略，為高能效AI PC做出了進一步創新。

在Meteor Lake處理器中，首次引入了針對人工智能加速的NPU，專為持續的AI和AI卸載（通過NPU降低CPU和GPU的AI工作負載）帶來高能低耗的表現。除了NPU，低延遲高響應速度的CPU和高性能和高吞吐量的GPU也負擔起了AI算力的需求。NPU、CPU和GPU相互協作，共同為PC上的AI場景持續加速。

英特爾正基于全新的Meteor Lake處理器與產業合作伙伴共同助力AI體驗的提升。

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英特爾和字節跳動視頻剪輯類App——剪映一起優化了用戶高頻使用的“智能摳像”功能。在切換至下一代酷睿產品的NPU后，處理視頻素材時可實現明顯的兩低效果：功耗降低、耗時降低，將CPU和GPU釋放去滿足用戶復雜場景的算力需求，獲得更流暢的剪輯體驗，以及更長續航，滿足用戶的創作需求。

--Lakshmi

英特爾公司客戶端計算事業部副總裁

兼中國區總經理

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