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- 替代P28、受益于H45的H28
- 大核+小核+小小核：三套全核 / Turbo频率
- 集成标配AI NPU：源自Movidius ASIC？
- LP E-Core没有三级缓存？
- CPU核心温度支持：提高到110℃！
- DDR5 Flex Memory非对称双通道内存
- 视频编解码加速：8K@60还是8K@30？
-显示输出接口：HDMI 2.1 8K与实际意义
-AI爆发？移动工作站、商用笔记本展望
不经意间看到Intel Core Ultra处理器的Datasheet已经上线了，我已经好多年没太仔细看过笔记本CPU的这个文档了，而这一次却吸引了我。虽然目前“Meteor Lake”还只是移动处理器，但它的变化大了些，有些应该会影响到Intel未来更多的CPU。
下图来自Intel的ppt，应该是去年底发布会时我就收藏了。
从功耗上来看，Intel Core Ultra里面的U系列还是15W基础功耗；而以往28W的“P28”则在新一代变成了“H28”；同样是H结尾的还有Ultra 9 185H——只有这一款是45W TDP。
关于一些技术要点，如LP E-Core、集成显卡、NPU神经网络处理器等，我会放在下文中具体讨论。
替代P28、受益于H45的H28
我关注的重点是移动工作站和商用笔记本，所以9W TDP的U Type4 BGA系列暂时先忽略。15W的U系列和28W/45W的H系列都是单芯片BGA2049封装，可以理解为它们支持共用主板平台，当然到具体的笔记本机型，还要考虑定位和散热设计等因素。
P-Core（性能核）、E-Core（能效核）和 LP E-Core（低功耗能效核，俗称小小核）的数量配比，U系列是2+8+2，H系列最多为6+8+2。H系列的图形Xe-Cores单元数量为8（性能应该较高）——是U系列4的两倍，所以具体到驱动的识别就是“Intel ARC”GPU，而U系列集成显卡则是Intel Graphics。
下表中的参数来自ark.intel.com网站，我手头暂时没有这方面合适的官方资料，索性自己整理了一下，以后查起来也方便。
大核+小核+小小核：三套全核 / Turbo频率
做这个表时我参考了Dell Latitude用户手册里的格式，当然在13代CPU及之前是没有“小小核”的
LP E-Core是Intel Core Ultra这一代最新引入的，我还没拿到样机测试过。如上表，它的基础频率和最高Turbo值，比之前就有的E-Core更低一些。
根据我标红之处，45W TDP的Ultra 9 185H明显拥有更高的全核主频，对于多线程计算密集型的应用，比如需要CPU来渲染、分析的移动工作站表现会更好。当然还有定位更高的55W TDP的HX系列，提供更多的CPU核心。
在上面的平台结构图中，我标出了一些显而易见的变化，比如新增的AI NPU、LPDDR5X-7467内存支持、DP 2.1显示输出等。1个x8 PCIe Gen5只针对H平台，这也是我认为H28明显受益于H45的一点，因为在以前的P28上，连接GPU应该只有x4 PCIe Gen4，所以基本上无法搭配高端一些的显卡。如今更加灵活了，虽然当前的移动显卡还没有PCIe Gen5，但4.0 x8已经不错了。
集成标配AI NPU：源自Movidius ASIC？
早些年Intel收购了Nervana和Movidius两家AI芯片公司，前者定位于数据中心，后者则是终端/边缘计算。Nervana后来被放弃又收购了Habana，Movidius虽然在发展但似乎一直没有规模太大的应用。这次Intel索性借着工艺的改进，集成进CPU“白送了”。我觉得先普及硬件应该是个好事，看相关应用软件的支持能否发展起来吧。
NPU的命名是Intel AI Boost
如上图，在NPU Specfications段落上方的是关于GPU的规格，之前我也看到有媒体针对两者AI性能的对比评测。这一代Xe/ARC集成显卡性能相对比NPU要强些，支持的计算数据类型多出了BF16，AI软件Frameworks也不差。而NPU当前的优势主要是能耗比。就像大核+小核可以同时计算那样，GPU和NPU有时也可以搭配干活的。
上面是NPU IP的简单结构图，我看到当前的2个Gen3神经网络计算引擎，每个应该是包括2个2K MACs和2个DSP（数字信号处理器）。从某种角度来说，NPU就是一个集成的ASIC。DSP的用途可以很宽泛，这里怀个旧，创新声卡的主芯片Emu10K1等属于DSP；天河2号HPC超算的协处理器也叫“GPDSP”（当时与GPU禁售有关）。
LP E-Core没有三级缓存？
如上图，Intel Core Ultra的P-Core、E-Core都是每个核心自己有MLC（L2 Cache）缓存；而LP E-Core则是2个核心共用MLC，并且它与System Agent（内存控制器）的数据路径之间跳过了LLC（L3 Cache）。
由于有共享的L3 Cache，P-Core和E-Core看起来更容易协作；而LP E-Core从设计上也是另有用途，比如执行特定的待机任务等。
CPU核心温度支持：提高到110℃！
关于Core Ultra的T-junction提高，说实话我也有点意外。我关注笔记本Intel CPU的温度支持，至少从15年前这个核心支持的上限就是100℃左右，后来台式机CPU也是这个水平。
扩展阅读《CPU的温度、功耗&风扇噪声控制模型》
前几天我还跟同事聊RAID卡的散热，依稀记得看到过有的Broadcom/LSI RoC芯片支持到110℃（耐热吧），而像Xeon、NVIDIA高端GPU这样的大型芯片支持的温度反而则会低一些。通常人们聊起半导体制程改进，更多看的是集成度和性能，尽管我对Intel 7、Intel 4这些宣传语没啥太多感觉，但我想这次的110℃还是挺有代表性的。
当然，笔记本的外壳表面温度，从散热设计上还是要维持住。而对于有些第三方监控软件，之前习惯的95-100℃ CPU报警温度，可以再放宽一些了：）
DDR5 Flex Memory非对称双通道内存
非对称双通道内存，我并不觉得是个新技术，只是第一次看到在Intel文档里正式提及。上图中的C区域应该是保持单通道内存的性能吧。这个的适用面，主要是有些笔记本有板载8/16GB内存，在扩展添加一条不同容量时出现不对称的情况。
从最佳性能的角度，无论彻底板载双通道、传统的2个SO-DIMM内存插槽，或者新型的CAMM，还是对称双通道的性能最理想。
扩展阅读《移动工作站DDR5内存频率之殇：怎么破？》
视频编解码加速：8K@60还是8K@30？
Intel早就宣传CPU的集显支持8K视频解码，不过这里还是写的很实在，Decode only能到60 FPS，而如果是解码+回放（Playback）只能支持到8K@30帧。
有什么区别呢？我拿电视盒子来举个例吧：有些只支持4K输出，但却标称8K解码，就是能正常播放8K文件，但最高显示在4K屏幕上。回到显卡上面，因为真正输出到8K分辨率并渲染视频也需要更多资源；如果播放在4K或者FHD屏幕就相对容易了。
如果有纯8K@60需求的怎么搞？还是用中高端独显吧，想想CPU集成显卡已经不容易了。
扩展阅读《双路Xeon NUMA优化取舍：DaVinci 4K/8K视频编辑调色测试》_
硬件加速视频编码部分，HEVC/H265可以支持8K（4320p）@60，VP9和AV1编码则支持到8K@30。
显示输出接口：HDMI 2.1 8K与实际意义
在前文中，我就提到Intel Core Ultra支持的DP接口升级到2.1（最高规格，之前是1.4a，取决于具体笔记本设计），但以前也支持7680 x 4320即8K分辨率了，因为有DSC压缩。
反而是HDMI 2.1的分辨率可以支持到8K，这算实质的一点升级吧——详见下图：
8K 60Hz也是DSC压缩格式，只有在HDMI 2.1 12 Gbps速率下，这时4路FRL Lane信号带宽加起来距离无压缩8K还是差一点。
扩展阅读《_6K显示器&新一代接口：DP 2.0__、HDMI 2.1__、雷电4__应用解析》
《玩转专业8K_显示器：你需要知道的事》（较早出现的，靠双DP口驱动的8K显示器）
作为参照，我列出之前的13代Core HX高端机型，Dell Precision 7680移动工作站的规格截图。它只有在配独立显卡GPU并直接输出的情况下，才能支持HDMI的8K分辨率。而13代H45 CPU的HDMI也达不到这个能力。
理论上Core Ultra H系列的上限提高了，但我并不认为UMA在8K分辨率下能跑多高的性能（甚至以前同时带2个4K屏都有点吃力），所以大家有一个正确的期望值就好。
AI爆发？移动工作站、商用笔记本展望
对于AI在PC端的发展，说实话我还看不太清，但Intel Core Ultra这一代的CPU改进确实比之前几代都要大，对促进笔记本换机应该有帮助吧。
关于Core Ultra CPU与笔记本定位的搭配，我理解可能会是这样的：
- U15__：部分入门级和超轻薄机型；
- U15-H28__：主流商用本、入门级移动工作站；
- H28-H45__：主流（中端）性能移动工作站。
至于具体的品牌，我想每个人可能都会有自己的喜好。商用笔记本和移动工作站的御三家D、H、L我不用说大家也知道。
作者：唐僧 huangliang
原文：企业存储技术
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