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【科技实话】加速AI普及与更高能效比，英特尔酷睿Ultra第1代处理器新品解析

Dwight 编辑：韩思同发布于：2023-12-15 15:00 PConline原创

9月，英特尔公开了Meteor Lake架构，革新的设计和理念让我们非常期待它的实际产品规格与表现，在近乎3个月的期待之后，北京时间2023年12月15日，我们终于等到了英特尔酷睿Ultra第1代处理器的正式发布。

首次更名之后的酷睿Ultra处理器将主要针对于移动端，通过又一次的架构革新，目标为笔记本平台提供历史上出色的性能功耗效率和AI性能表现，并且在先进工艺的加持下，提供更为强劲的CPU与GPU性能。

本篇文章我们就来一起看看，英特尔酷睿Ultra第1代处理器都将为我们带来哪些惊喜？

一、Meteor Lake架构，又一次的巨大革新

英特尔酷睿Ultra处理器架构代号“Meteor Lake”。Meteor Lake架构采用3D Foveros封装技术打造，酷睿Ultra处理器是首个运用到该技术进行大规模量产的处理器产品。与此同时，3D Foveros封装技术使得Meteor Lake的架构设计更加灵活，从而在技术层面达到了“分离式模块化”的设计，这样的设计可以将各个IP进行排列组合，最终在底层架构方面实现设计初衷。Meteor Lake架构共拥有四个模块：

Graphics Tile：图形处理模块，即核显；

SoC Tile：低功耗岛，集成大量IP，完成高能效目标的核心区域；

Compute Tile：高性能计算模块，CPU核心；

IO Tile：各接口、通道控制区。

通过这样的设计，本次酷睿Ultra处理器共完成了四大业界领先的目标：

1、酷睿Ultra第一代处理器拥有PC史上出色的性能功耗效率；

2、为超薄笔记本提供了卓越性能；

3、一流的核显性能；

4、AI PC的普及，由NPU引擎带来的卓越AI性能、用户体验。

二、精简产品线，性能调校更有针对性

全新的Ultra第1代处理器首发8款型号，还将在2024年1月份再发布3款型号，共11款：

酷睿Ultra将提供最高16个核心（6P+8E+2LPE）与22线程，值得注意的是，四款首发的H后缀Ultra处理器（Ultra 5 125H、Ultra 5 135H、Ultra 7 155H、Ultra 6 165H）TDP并不是之前H系列一直延用的45W，而是28W，TDP 45W的只有Ultra 9 185H。

但这并不说明四款Ultra-H的性能和功耗预期对比之前的H系列有所下降，Intel为这四款处理器提供了与常规H45同样的115W可配置功耗上限，也就是说这四款Ultra处理器拥有着比之前的P28和H45处理器更大的可配置功耗范围，为OEM厂商提供了更灵活的调校空间，可以根据不同的产品定位、产品级别对CPU进行有针对性的调校，与此同时还精简了产品线，降低了消费者对于新品型号的学习成本。

12代酷睿与13代酷睿在内存规格的支持上面相比竞品略微有些保守，不过Ultra处理器将扭转这上面的不足，最高支持64GB LPDDR5(x) 7467MHz或96GB DDR5 5600MHz内存规格，进一步消除内存速率对于系统的瓶颈。

在连接方面，酷睿Ultra保持了业界领先的高速连接特性，共提供1x8 PCIe 5.0高速通道，20条等效原CPU直连的PCIe通道；具备4个雷电接口，还有等效于原芯片组提供的8条PCIe通道。支持Wi-Fi 6E及Wi-Fi 7，通过Killer网络连接方案，基于人工智能连接优化，保证网络连接的通顺与稳定；蓝牙则是支持了全新的Bluetooth 5.4规范。

三、三阶混合架构，LPE核心助力低功耗表现

自12代酷睿、13代酷睿为X86平台引入大小核的“异构设计”后，Ultra处理器又带来了的全新的“三阶混合架构”，在高性能核心“P核心”与高效能核心“E核心”的基础之上，在SoC Tile中又加入了超低功耗高效能核心“LPE核心”。

同时在SoC Tile中，除了LPE核心外，还将内存控制器、视频编解码器显示引擎、NPU、蓝牙、网络、USB等等功能都集成在了其中，在运行这些对性能要求较低的功能时，使用LPE核心即可完成运行，通过每个模块的单独供电控制，无需调用Compute Tile中的P核心、E核心或核显。

英特尔的硬件线程调度器也会更新到3阶线程调度管理，可以实时对P核心、E核心和LPE核心进行分配，需要性能和响应速度时移到P核心，需要降低功耗时移动到E核或LPE核，可以进行动态分布。

综上，借助SoC Tile中的LPE核心、模块的独立供电控制以及最新的英特尔硬件线程调度器，实现低功耗表现，从而达到更好能效比以及续航能力。

具体到低功耗方面的表现，英特尔官方表示，在播放Netflix视频时，13代酷睿i7-1360P需要借助P核心和E核心进行处理，整个SoC的功耗要达到1540mW左右，而在新酷睿Ultra 7 165H中，由于LPE核心的加入，处理器的功耗降低到了1150mW左右，降低了约25%。

在更多的使用场景中，酷睿Ultra 7 165H和竞品锐龙R7 7840U进行对比：Windows桌面的Idle和Busy Idle中酷睿Ultra 7 165H的功耗对比锐龙R7 7840U降低了79%和36%；在播放Netflix在线视频和4K本地视频时，酷睿Ultra 7 165H的功耗对比锐龙R7 7840U降低了48%和44%；在网页浏览和Teams 3x3中，Ultra 7 165H也都有着7%的功耗节省。

绝大多数轻薄本用户最先看重的就是续航能力，首代酷睿Ultra处理器将通过工艺的升级和架构的革新，为下一代笔记本提供更为持久的续航。

四、Intel 4工艺，P核E核亦有高能效

所谓“PC史上出色的性能功耗效率”，那绝不能仅仅是低功耗，肯定是还要做到高能效。Compute Tile中的P核心和E核心由12代酷睿、13代酷睿的Intel 7工艺改为了更先进的Intel 4工艺。相比于Intel 7工艺，Intel 4工艺优化了CPU高性能逻辑库，实现了更高密度金属层，达到了更高效的供电，能效提升了20%。

E核心的微架构由GraceMont微架构升级为CrestMont微架构，在保证了低功耗的条件下，提高了IPC、数据吞吐能力，并增强了AI计算能力，VNNI指令集从而也得到了提升。这里需要注意的是，前面提到的LPE核心也是基于E核心的CrestMont微架构打造的，也就是说LPE核心能够提供完整的计算能力，只是在功耗方面表现的更低。

P核心由Golden Cove微架构升级为了Redwood Cove微架构，提升了性能、能效、吞吐能力、内部与外部总线、带宽等等。

具体到性能表现，多线程性能方面，在SPECrate 2017的int base多线程测试中，酷睿Ultra 7 165H可以在相同的功耗下提供比13代酷睿i7-1360P、AMD锐龙R7 7840U、苹果M3以及高通 8cx Gen3更好的性能。其中，与直接竞品R7 7840U相比可在同等功耗下提供最高11%的性能提升，对比上代同级别的i7-1360P强出8%。

单核性能上，Ultra 7 165H对比竞品R7 7840U强12%左右，但是由于上一代酷睿i7-1360P有着更高的频率，Ultra 7 165H的单核性能不及i7-1360P。

在生产力方面，英特尔官方选用了华硕的ZenBook系列产品进行了测试，在三种典型的基准测试环境中Ultra 7 165H对比上代i7-1360P与R7 7840U都有明显的提升。在UL Procyon视频剪辑基准测试中，Ultra 7 165H强于i7-1360P和R7 7840U 31%；在PugetBench的PR和LT测试中，Ultra 7 165H强于R7 7840U 41%和19%。

不仅仅是性能提升，Ultra处理器还很好的平衡了功耗，用更小的代价来实现了更强的性能表现，同时发热量也会得到很好的控制，厂商可以根据产品不同的定位进行更有针对性的性能调校。

五、集显架构、规模升级，最强核显易主

英特尔酷睿Ultra处理器的核显也是迎来了一波大幅度的提升。

首先是架构，由之前一直沿用的Xe LP图形架构升级为了Xe LPG图形架构，Xe LPG图形架构是由英特尔Arc独立显卡的Xe HPG架构改进而来，Ultra处理器的核显核心规模从6核心、96Eu升级为了8核心、128Eu，总体性能相比前一代有两倍的提升。在游戏方面，全新的Arc核显支持DX12 Ultimate、Xess超采样技术；视频相关方面支持AV1的Encode，最高8K 10bit HDR格式Encode，最多4个屏幕扩展，支持主流高端的显示接口，HDMI 2.1、DP 2.1、eDP 1.4；AI方面支持DP4A AI指令。

根据英特尔官方的测试，相比于上代i7-1360P在28W时的性能，Ultra 7 165H在16款游戏的1080P中等画质下可以达到最高100%、最低9%的性能提升。

与竞品R7 7840U的对比中，英特尔官方共选取了四款机型进行了测试，两台酷睿Ultra机型分别为搭载了Ultra 7 165H的微星Prestige 16和Ultra 7 155H的华硕灵耀14，两台锐龙机型分别为搭载了R7 7840U的联想ThinkPad T16和惠普 Pavilion Plus 14。在18款游戏的1080P中画质下，如果以Ultra 7 155H的灵耀14为基准，R7 7840U的ThinkPad T16与之持平，惠普Pavilion Plus 14则要落后11%，搭载Ultra 7 165H的微星Prestige 16领先5%。

除了常规性能外，Arc核显支持的Xess超采样技术可以通过AI渲染低分辨率画面，输出高分辨率画面从而达到游戏帧率的提升。

在15款热门游戏中，Ultra 7 165H处理器在开启Xess后可以得到平均39%的帧率提高。

具体到GhostRunner2这款游戏中，酷睿Ultra 7 165H处理器在1080P中画质可以得到62帧的平均帧数，开启Xess后平均帧数上升到82帧，上代酷睿i7-1360P在同样的画质下帧数只有26帧且不支持DLSS。酷睿Ultra 7 165H在这款游戏中可以获得3倍左右的帧数提升和3倍的能效提升。

六、AI PC加速AI普及

英特尔酷睿Ultra处理器平台可以讲是为了AI PC场景而生的平台，酷睿Ultra中具有三个XPU用来AI处理，分别是传统的CPU、GPU以及全新的独立NPU引擎，总体算力可以达到34TOPS（CPU+GPU+NPU）。

在AI运算中，CPU的特点是启动时间非常快，在运行对时延较为敏感的应用例如语音控制、识别时，可以使用CPU进行运算；GPU的特点是带宽吞吐量比较大，当运行数据量比较高的AI应用时，可以使用GPU进行运算；而NPU的特点是能效非常之高，是用来专门处理AI方面计算的引擎，比如在电话会议时，时间往往会比较长，又可能需要人脸居中、背景模糊、人眼矫正等AI相关功能，这时使用NPU可以起到省电的作用。

如此一来，因为CPU、GPU、NPU的架构都不相同，XPU的调配就是非常重要的了，英特尔OpenVINO中的统一软件接口便可以解决这个问题，统一的接口可以将底层不同的架构封装成为一个，能将AI负载进行调配，比如从CPU中部署到NPU之上，使得XPU架构更加易用。

酷睿Ultra 7 165H对比酷睿i7-1360P在实际AI应用方面的中，Zoom的视频会议中，如果把背景移除这项功能转移到NPU上进行运算，可以有着38%的功耗节省；在UL Procyon的AI BenchMark中，NPU可以有2.5倍的功耗节省；在Stable Diffusion中，Ultra 7 165H的性能表现为i7-1360P的1.7倍。

与R7 7840U的对比中，Ultra 7 165H在Adobe软件和达芬奇的部分功能以及在Stable Diffusion中的效率对比AMD 7840U都有着较大的提升幅度，具体百分比可以看下图。

英特尔与非常多的合作伙伴一起针对于新平台进行适配和优化，打造AI生态，目前有超过100家ISV合作伙伴，300个AI特性应用。英特尔官方介绍了几个实际的应用比如说在万兴喵影中，可以在NPU上完成视频抠像功能，并不是从静态照片抠出人像，而是从视频之中，并且可以增添各种特效；在Adobe PR等视频编辑软件中，需要同时有渲染、AI处理方面的应用，这个时候对于CPU和GPU的压力比较大，英特尔与这些软件供应商进行合作，将AI部分的负载转移到NPU之上，解放CPU和GPU去做更擅长的任务，使得整个剪辑过程更加流畅。

在数据支持的类型上，Ultra处理器配合OpenVINO可以支持的更多，相比竞品7840U和8cx Gen3，对8位整形和16位浮点等等都有更完善的支持。

在AIGC方面，各类大语音模型、文生图等应用Ultra处理器有者很好的适配与性能表现，英特尔官方称最近推出的LCM模型处理文生图借助Ultra处理器可以做到最快1秒生成图片，与竞品演示的8位整形运算不同，Ultra处理器可以做到16位浮点预算，精度更高。

英特尔酷睿Ultra平台的目的在于拥抱这个AI时代，通过PC这个个人计算设备将AI普惠到每一个人，英特尔将持续拓展合作伙伴，与合作伙伴一起重塑AI软件业。在未来的两年，英特尔也会提供1亿台具备AI能力的PC进入市场。

七、更加严苛的Intel Evo规范

英特尔一直致力于为用户提供更完善的使用体验，Evo认证也随着Ultra处理器再次更新，认证的标准与难度更严苛。下图是新Evo的认证标准。

由于认证标准非常之多，我这里就挑出几个重点来说，同时这些也是英特尔强调的新Evo认证中较为重要的更新点。

对于电池寿命，新Evo目标在1080P分辨率的屏幕下可以达到10个小时的续航，并且要支持快充，充电30分钟可以满足4小时使用。对于散热方面也有了新的认证标准，包括键盘面的温度以及风扇的噪音。

对于笔记本的摄像头，加入了VCX独立机构的测试，摄像头的分辨率、亮度等等指标都有明确的量化标准，在视频会议时也要基于Microsoft Studio Effects可以做到背景音降噪、人脸识别等功能。

在未来还会有通过Evo认证标准的外设产品，英特尔将于合作伙伴推出例如雷电扩展坞、耳机、键盘、鼠标等Evo认证产品。

八、写在最后

12代酷睿为X86平台引入了混合架构就是英特尔为寻求更高能效所做的一个突破性尝试，不过仅仅相差两代产品，英特尔在2023年又一次为PC带来了变革，首次运用3D封装的量产处理器、首次采用分离式模块化架构设计的X86处理器、首次三阶混合核心架构的X86处理器、首次带有NPU引擎的酷睿处理器，多个“首次”将会带来全方位的使用体验增强。

搭载英特尔酷睿Ultra处理器的新款笔记本即将发售，让我们一同期待首代Ultra的表现吧！