英特尔LunarLake处理器：全新架构与性能飞跃
英特尔LunarLake处理器全新架构与性能飞跃
自英特尔第12代酷睿处理器发布以来，其13代和14代产品主要在核心规格、频率上进行微调，核心微架构的小幅改动并未对整个处理器架构带来根本性的变革。尽管英特尔酷睿i系列处理器凭借卓越的性能、高频运行和出色的整体表现，在市场上依然占据主导地位，但随着AI技术的崛起和行业形势的发展，英特尔若要保持领先地位并引领行业发展，必须进行更多的创新。
2024年6月5日，英特尔揭开了新一代处理器LunarLake的神秘面纱，这款处理器带来了全新的P核、E核、GPU、NPU以及SoC设计，全面革新了处理器的各个方面，以更好地满足AI时代的计算需求，同时保持了极高的传统计算能力。让我们一同探索其主要变化。
LunarLake延续了模块化策略，首次将内存与处理器封装在一起。英特尔在MeteorLake上首次采用了Chiplet设计，通过高级封装技术将不同工艺制造的核心整合在一起。在LunarLake上，英特尔不仅保留了这一技术，还创新性地将内存封装其中，提高了产品的集成度，从而提升了性能、能耗比和应用体验。
从整体架构角度来看，内存的封装将带来系统级的效能提升。主板厂商无需在PCB上布置单独的内存供电和数据传输线路，这些功能全部转移到处理器的PCB基板上，同时由高频率内存带来的信号线布置、抗干扰设计等都可以全部取消。对英特尔来说，内存转移到处理器基板上，还获得了更稳定的性能和更高的能耗比，以及最重要的移动设备内部面积节省。
LunarLake在核心微架构上也进行了重大改进。性能核（P核）的微架构进化至LionCove，能效核（E核）微架构进化至Skymont，带来了相对上一代微架构性能的大幅度提升。LionCove在性能和面积效率方面进行了改进，更加符合现代化的需求。性能核心的核心改进包括分支预测宽度增加、VEC和INT的乱序执行部分进行分离调度，以及更宽的调度单元、增强的内存子系统等。
性能方面，性能核心相比上代产品，平均提升了14%的IPC，低功耗下更明显一些，高功耗下提升依旧可以大于10%。如果再算上更高的频率的话，效能提升就更为可观了。
能效核心的改进可以说是翻天覆地的。Skymont的能效核心改进主要是整体IPC的提高、能效核心现在也能在更高的工作负载范围内输出性能了，此外还带来了增强的矢量计算和AI计算等。整体来看，能效核心分支预测大幅度加强，前端指令解码来到了3×3也就是9宽度设计，同时整个架构规模、调度端口、缓存以及队列深度等都进行了极大幅度的扩充。在矢量计算方面，SIMD增加到4×128位，这意味着吞吐能力相比上代产品翻倍，对VNNI指令的支持也更为出色了。
简单的话，就是能效核心现在变得不像人们印象中的就是为节能而设计的核心了，在规模大幅度扩大后，它相应地迎来了更高的性能，完全可以当做主核心来使用了。性能方面，Skymont相比上代产品，单线程浮点能力提升到1.68倍，多线程整数能力最高提升4倍（由于功耗范围扩展），或者只有前代1/3的功耗。
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