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Intel 终于在Innovation 2023上正式揭晓Meteor Lake处理器，做为Intel在2023年下半年推出的新一代产品，采用全新核心架构、设计方法、功能和命名方式，将为笔电带来前所未有的效能和AI能力。
Intel Meteor Lake 处理器背景和发展
提到Meteor Lake系列处理器，Intel在2021年的IDM 2.0演讲中首次透露该系列处理器的消息，并确认它已经完成基于最新制程技术的计算模块（compute tile）的设计。随后，Intel 在各种活动中逐步揭露更多关于Meteor Lake处理器的信息和细节，例如在2022年的Hot Chips会议上展示下一代路线图，强调芯片堆叠和芯片化（chiplet）的未来。
段落大纲
Intel Meteor Lake 处理器背景和发展
Intel Meteor Lake 处理器芯片堆叠设计
Intel Meteor Lake SKU 配置
Intel Meteor Lake 性能预期
Intel Meteor Lake 正式推出时间
Meteor Lake 处理器是继 Raptor Lake 处理器之后新一代产品，它不仅使用了新的工艺技术，也采用全新核心架构。同时，它也是Intel第一个完全采用芯片堆叠设计的客户端处理器，利用最新的封装技术Foveros。 作为第一代 Meteor Lake 系列处理器，玩家可以期待具备以下特性：
三重混合 CPU 架构 （ P / E / LP-E 核心）
全新 Redwood Cove （P-核心）
全新 Crestmont （E-核心）
H/P 系列最多 14 个核心 （6+8）、U 系列最多 12 个核心 （4+8）
Intel 4 制程节点用于 CPU，台积电用于 tGPU
Intel Xe-MTL GPU具有最多128个EU
支持最高LPDDR5X-7467 和 DDR5-5200
支持最高96GBDDR5和64GB LPDDR5X容量
Intel VPU 用于 AI 推论，具有 Atom 核心
x8 Gen 5 线路用于独立 GPU （仅 H 系列）
支持三个 x4 M.2 Gen 4 SSD
四个 Thunderbolt 4 接口
另外，新一代Meteor Lake架构处理器仅会在笔电平台上推出，并不会推出桌面处理器版本，尽管Meteor Lake是采用新的Core Ultra形式命名，但桌面版的处理器仍是以Intel 14代作为延续。 而新的 Core Ultra 命名形式则是会以 Meteor Lake 作为第一代，后续将会在其他笔电和桌上型处理器上采用。所以，新的芯片将不再使用传统的Core i3、Core i5、Core i7和Corei9的品牌，而是改为Core 3、Core 5、Core 7和Core 9。这些变化将反映在品牌字符串、文本和产品徽章上。
旧命名方案：Core i3、Core i5、Core i7、Core i9
新命名方案：Core 3、Core 5、Core 7、Core 9
Intel Meteor Lake 处理器芯片堆叠设计
在 Meteor Lake 处理器上，Intel 采用全新芯片布局，包括不同的功能模组或芯片，它们有各自不同的 IP。在大多数Meteor Lake处理器上会发现一共有四个模块，包括CPU、GPU、SOC和IOE。这四个模组都使用内部和外部的制造流程，代表有些模组是由Intel自己制造，而其他的则是由第三方厂商如台积电制造。 主要的CPU模组将使用Intel 4（7nm EUV）制程节点，而SOC模组和IOE模组则将采用台积电的6nm制程节点（N6）。tGPU 也是 Meteor Lake 处理器的重要组成部分，它是 iGPU （Tiled-GPU） 的新名称，并使用台积电的 5nm 制程节点。简单总结一下：
Compute Tile 计算模块：Intel 4 （7nm EUV）
Graphics Tile 图形模块：台积电 5nm
SOC 模组：台积电 6nm
IO 模组：台积电 6nm
其中的计算模块可以在不同的核心数、核心代数、节点和缓存之间进行完全扩展。Intel 不仅可以在其 Foveros 3D 封装处理器中混合和匹配不同的核心架构，还可以向上或向下扩展到不同的节点。而图形模块也可以在核心数、节点和缓存方面进行扩展。 SOC 模块也可以根据 SKU 的不同而向上或向下扩展，此处主要是低功耗 IP （指 VPU）、SRAM、IO 和可扩展的电压设计。最后一个模块是I/O扩展器，或简称IOE，该模块在通道数、带宽、协议和速度方面都可以完全扩展。
这些图表虽然只是用于说明目的，但它们显示一个 tGPU 区块从 4 个 Xe 核心 （64 EUs） 扩展到 12 个 Xe 核心 （192 EUs） 的特点。此外，根据同一张图片中的芯片拍摄，可以看到8个Xe核心（128 EUs），这8个Xe核心包括前述的128个矢量引擎、2个几何管线、8个采样器、4个像素后端和8个光线追踪单元。每个Xe核心都包含16个256位的矢量引擎和192KB的共享L1快取。 介绍完各个模块之后，就到了封装阶段，为此，Intel 展示了 CPU 芯片是如何排列在一起的。最上层有一个背面金属化层，也是 Foveros 被动芯片所在的地方，而其下层则是刚刚讨论过的模块，这些模块使用 36um 间距 （芯片对芯片） 的互连连接到基础模块。基础模块具有大电容，并具有用于 IO/电源传递和 D2D 路由的金属层。 Intel 还提供基础模块金属层的特写，其中包含 3D 电容和芯片对芯片的电源传递以及封装 I/O 路由。每个金属层都是模块化的，具有用于逻辑和内存的主动硅。顶部和底部有封装凸块，用于与顶部和底部层互连。
这里显示的配置也是针对移动平台的芯片，具有6+8 （6 P-Core + 8 E-Core） 的布局，可以注意到CPU/IOE模块和图形模块之间有两个D2D（芯片对芯片）连接，导入SOC模块。这是Foveros 3D封装的一部分，Intel表示在主要的芯片上方有一个被动的互连器，它是基于Intel自己的22nm制程，这个互连器目前没有任何作用，但该公司计划未来使用更先进的封装技术以便在其中使用主动芯片。Intel Meteor Lake 处理器不使用 EMIB 技术。
Meteor Lake在新的Intel 4制程技术和优化的帮助下，能够达到比前一代Alder Lake CPU更高的最大涡轮功率，Intel展示了一个老派的比较，显示MeteorLake CPU在I/O能力方面相比HaswellCPU有多大的进步。Intel也提到价格问题，指出随着新一代晶圆价格的上涨，开发单芯片设计的成本也会增加。
Intel 笔电处理器系列比较
最新最强的CPU/GPU核心
从前文我们已经提到，Intel Meteor Lake 的计算模组再次采用混合架构的布局，P-Core 使用全新的 Redwood Cove 架构，E-Core 则是 Crestmont。与以往一样，每个 Redwood Cove 核心都将支持 SMT，而 Crestmont 核心则不支持 SMT，这是 E-Core 的常见现象。在IPC提升方面，Intel 4制程节点本身应能带来20%的功耗比提升。 所以谈到核心本身，P-Core是针对高效能而设计的，通过提高整体芯片效率、增加每核带宽、改进性能监测单元，以及通过Intel的Thread Director改进反馈。每个 P-Core 都有 2MB ML 快取、64KB I-Cache 和 48KB Data Cache。
E-Core 部分 Intel 表示对比前一代 E-Core（Gracemont）相比有显著的提升，包括 IPC、AI 加速、增强分支预测和通过最新版本的 Intel Thread Director 改进反馈。E-Core 最多有 4MB L2 快取、32KB Data Cache（带 ECC）和 64KB 的 I-Cache。
SoC 模块中还有一个低功耗版本的相同架构 E-Core 核心，主要用于实现最大效率，而标准 E-Core 则提供高效多线程性能。 Intel 也更新了其 Thread Director 技术，它可以帮助为任何特定工作负载分配最佳核心。Meteor Lake 将通过 Thread Director 以及 Windows 中的 OS 特定优化来实现调度改进。
网友@Locuza_ 早前提供了一个Meteor Lake处理器die的解剖照（上图），里头可见Meteor Lake有2个P-Core和2个E-Core集群，共8个E-Core。每个P-Core都有3MB L3快取，而每个E-Core集群也有3MB L3快取。至于 L2 快取，Redwood Cove 架构似乎有 2MB，先前的 Gold Cove 架构则有 1.25MB，而每个 Cresmont 架构集群似乎有 3MB L2 快取。 在GPU方面，Intel将利用其Arc Alchemist图形架构Xe-LPG版本，这个芯片将在图形模组中搭载128个EU，并使用TSMC的5nm制程节点。据报道，其iGPU内显可以达到2.2GHz时脉速度，这与Alchemist桌上型版本在更高TDP下能够达到的速度相当，应该能让FP32计算性能达到4.5TFLOPs，相比于Reaptor Lake-H处理器上的Iris Xe 96 EU图形，能带来2.25倍计算能力提升。 由于AMD的RDNA GPU有不同的架构，并且以不同的方式计算FP32 TFLOPs，所以无法与之进行比较，但先前有制造商指出Intel内显效能逼近RTX 3050，看起来Intel可能会在与AMD的Radeon 700MiGPU竞争上取得领先优势。 此外，在 Meteor Lake 上搭载 Alchemist 架构也意味着将支持 DirectX 12 Ultimate 和 XeSS 等一系列功能，这些功能到目前为止只限于 Intel 桌上型 Arc 显示卡阵容。当然，也别忘了传闻中备受期待的Adamantine 快取也是一大看点，据说它将出现在一些 Meteor Lake SKU 上，最高可达 128MB 容量，这个快取对于通常缺乏带宽的内显来说是一个重大的提升。由于 Adamantine L4 快取也能被计算模块使用，因此可以带来更快的启动时间和相比于将数据移动到主 DRAM 而言更低的延迟。 Intel还展示了 Xe-LPG 图形IP各个部分性能提升的分解，大多数部分如顶点处理、三角形绘制、像素混合和计算都提升了2.1~2.6倍，但深度测试速率相比 Raptor Lake 提升了 6.6 倍。此外，由于有硬件加速光线追踪支持，这部分也能得到 2.64 倍的提升。Intel 一直在努力加强其驱动程序和软件生态系统，所有这些努力都将滚动到 Meteor Lake 上的 Xe-LPG。 而实际上来说，我们目前已经看到 7 款 SKU 信息曝光，它们都是 MTL-H 系列的一部分，拥有 14 和 12 核心的配置。 Intel Core Ultra 9 185H 似乎是目前看到最快的 SKU，拥有 14+2 核心，20+2 线绪，24MB L3快取，以及最高 5.1GHz 的加速时钟。谈到时脉，Meteor Lake作为Intel 4制程节点的第一代产品，与经过优化的Intel 7制程节点相比，势必会有一些数字下降。 但话又说回来，Intel最快的第12代Corei9-12900HK处理器在推出时也只能达到5.0GHz，而它的后继者则将时脉提高了额外400MHz（Core i9-13900HK）。所以5.1GHz以及更高的频率对于Intel 4来说是一个很好的开始，随着工艺技术和Intel EUV实现的改进，未来数字只会越来越好。
Intel 10 – Core i9-11980HK – 5.0 GHz（最高时脉）
Intel 7 – Core i9-12900HK – 5.0 GHz（最高时脉）
Intel 7 – Core i9-13900HK – 5.4 GHz（最高时脉）
Intel 4 – Core Ultra 9 185H – 5.1 GHz（最高时脉）
其余 SKU 及其相关规格如下表所示（请注意，这些规格在 Intel 正式公布之前都不是最终的）。
Intel Meteor Lake 性能预期
目前当然还没有任何正式的数字能实际测试判断，但预期 Meteor Lake 处理器在增加了新核心后，性能会有不错的提升。早前已经看到过一些曝光，其中这些芯片比现有的 Raptor Lake 处理器略快一些，而这些也都还是早期的工程样品。一旦最终的CPU和GPU性能数字开始出现，将看到更大的提升。效率也将是 Meteor Lake 处理器的一个重要优势，因为它们是围绕笔电平台设计的。 以下是最近泄漏出来的 Core Ultra 7 155H 和 Core Ultra 5 125H 基准测试结果，在多线程性能测试中，前者超过 Core i9-13900H，后者则是已超过 Core i7-13700H。
Intel Meteor Lake 正式推出时间
Intel已经确认，Meteor Lake的第一代Core Ultra家族正式发布将在12月14日。届时，这些芯片将在各式笔电厂商新品中登场，可以期待在同一时间看到规格、基准测试、各种产品等等。 编辑：黄飞
工商网监
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