40年来最重大的处理器架构变革且AI功能加持——Intel 4 Meteor Lake处理器

在近日举办的英特尔on技术创新大会上，英特尔推出了首款基于Intel 4制程工艺打造的Meteor Lake处理器平台。得益于先进的Foveros 3D封装技术，Meteor Lake采用了分离式模块架构，将整个处理器分为计算模块、IO模块、SoC模块、图形模块的功能分区，带来英特尔客户端SoC40年来的革命性架构转变。该处理器采用了由性能核（Redwood Cove）和能效核（Crestmont）以及低功耗能效核构成的3D高性能混合架构，打造PC处理器史上出色的能耗比，并首次将神经网络处理单元（NPU）集成到PC处理器中，加速人工智能的普及。

Meteor Lake处理器采用分离式模块架构，由计算模块、SoC模块、图形模块以及IO模块这4个独立模块组成，并通过业界出众的Foveros 3D封装技术连接。其中，计算模块首次采用了Intel 4制程工艺，使Meteor Lake处理器成为英特尔历史上能效最高的客户端平台。这样的创新设计，代表着英特尔40年来最重大的架构转变，为未来10年的PC创新奠定基础。

分离式模块架构中包含的4个独特模块分别是：

• 计算模块（Compute Tile）：采用了最新一代的能效核和性能核微架构以及增强的功能。该模块采用新一代的Intel 4制程工艺，在能耗比方面实现了重大进步。

• SoC模块（SoC Tile）：创新的低功耗岛设计，集成了神经网络处理单元（NPU），为PC带来了高能效的AI功能表现，并兼容OpenVINO等标准化程序接口，便于AI的开发及应用普及。新的低功耗能效核，进一步优化节能与性能间的平衡。SoC模块还集成了内存控制器、媒体编解码处理和显示单元，支持8K HDR和AV1编解码器以及HDMI 2.1和Display Port 2.1标准。还支持Wi-Fi和Bluetooth，包括Wi-Fi 6E。

• 图形模块（GPU Tile）：这款处理器集成了英特尔锐炫™图形架构，能够在集成显卡中提供独立显卡级别的性能，支持光线追踪和Intel XeSS。凭借图形功能的跃升和更高的能效表现，Meteor Lake能够提供出色的每瓦性能表现。

• IO 模块（IO Tile）：包含业界出众的连接性，集成了Thunderbolt™4和PCIe Gen 5.0。

封装是处理器必不可少的一步，它能够让主板和芯片之间的电和信号相互传输，并起到保护晶片的作用，封装技术在如今的先进封装时代，还拥有了附加价值：能够打造不同工艺节点的更大晶片复合体。这并非没有理论依据，英特尔创始人戈登·摩尔在1965年就已经表达过：“构建大型系统时，将其分解为单独封装并互联的小功能模块可能更具经济性。”从2013年英特尔 ^® 酷睿™处理器的封装芯片组（PCH），到2017年EMIB（嵌入式多芯片互联桥接）技术的Stratix 10，再到2020年Lakefield处理器的主动式3D堆叠Foveros技术，再到2022年采用多模块Foveros+EMIB封装的Ponte Vecchio处理器，英特尔在封装技术上不断探索创新。

全新的Meteor Lake处理器将采用Foveros封装技术，在芯片内实现极低功耗和高密度的晶片连接。同时，模块化设计可以降低单个晶片大小，相同晶圆可以获得更多的晶片，提升每块晶圆获得芯片的数量，加速定制和上市。此外，还能够为每个区块选择更为适合的芯片工艺，发挥更佳的成本和性能表现。

英特尔正遵循摩尔定律稳步推进四年五个制程节点。全新的Meteor Lake处理器将采用Intel 4制程工艺，相较于Intel 7制程工艺的408nm高性能库高度，Intel 4的240nm达到了2倍的高性能逻辑库面积缩减（数据基于内部估算，详情请访问 www.intel.com/PerformanceIndex.结果可能会有所不同）。在Intel 4制程工艺下，MIM的密度也得到了加大，能够让处理器实现更高效的供电，同时采用了针对CPU进行了优化8VTs，改善性能功率效率。此外，Intel 4制程工艺还采用了EUV极紫外光刻技术，实现了制造流程的简化，提高制造效率。

如今AI的使用场景已经向边缘和端侧转移，AI PC的应用场景和需求突飞猛进。从智能语音降噪、视频背景模糊、超分辨率到游戏高光时刻智能截取等场景，都是AI普及的点点滴滴；如今的大语言模型对话以及文生图、图生图到文生视频等AIGC场景，更是为AI PC的应用形式再添风采，而对算力的需求也在不断增加。全新的处理器通过践行XPU战略，为高能效AI PC做出了进一步创新。

在Meteor Lake处理器中，首次引入了针对人工智能加速的NPU，专为持续的AI和AI卸载（通过NPU降低CPU和GPU的AI工作负载）带来高能低耗的表现。除了NPU，低延迟高响应速度的CPU和高性能和高吞吐量的GPU也负担起了AI算力的需求。NPU、CPU和GPU相互协作，共同为PC上的AI场景持续加速。

英特尔正基于全新的Meteor Lake处理器与产业合作伙伴共同助力AI体验的提升。