台式电脑芯片革新:性能、架构与 AI 的三重突破

在台式电脑领域,芯片技术的革新始终是推动行业发展的核心动力。近期,英特尔、AMD 等芯片巨头纷纷推出新品,在性能、架构以及 AI 应用等方面取得了重大突破,为台式电脑的未来发展描绘了全新蓝图。

英特尔酷睿 Ultra 200S:架构变革引领性能飞跃

英特尔酷睿 Ultra 200S 系列处理器的登场,标志着台式机芯片进入了一个全新的时代。这款处理器采用了创新的 Chiplet 设计,通过 Foveros 3D 高级封装技术,将计算核心、GPU 核心、IO 核心以及 SoC 核心整合在一起,各核心采用不同工艺制造,实现了工艺与核心的解耦。计算核心采用 TSMC 的 N3B 工艺,内置 GPU 采用 TSMC 的 N5P 工艺,SoC 和 I/O 模块采用 TSMC 的 N6 工艺,相比上一代产品在工艺上实现了质的飞跃。

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从架构层面来看,酷睿 Ultra 200S 的 P 核微架构从 Raptor Cove 进化至 Lion Cove,E 核微架构进化至 Skymont。Lion Cove 通过增大规模、提高内部执行能力、增加执行端口以及革新缓存等方式,实现了性能的显著提升。例如,分支预测宽度增加至之前的 8 倍,VEC 和 INT 的乱序执行部分分离调度,加入 L0 级别缓存,每个性能核的二级缓存容量从 2MB 提升到 3MB。虽然酷睿 Ultra 9 285K 与酷睿 i9-14900K 的性能核与能效核核心数量相同,但前者的二级缓存总容量可达 40MB,后者只有 32MB。同时,Lion Cove 取消了超线程技术,降低了功耗、发热量以及成本,据英特尔官方数据,其相对于上一代 Raptor Cove 的 IPC 性能提升了 9%。

Skymont 架构的能效核心同样带来了巨大变革。其整体 IPC 提高,能够在更高的工作负载范围内输出性能,并且增强了矢量计算和 AI 计算能力。分支预测大幅加强,前端指令解码达到 9 宽度设计,架构规模、调度端口、缓存以及队列深度等都进行了极大扩充。在矢量计算方面,SIMD 增加到 4×128 位,吞吐能力翻倍,对 AVX-2、VNNI 指令的支持更为出色。此外,Skymont 的缓存也大幅升级,二级缓存带宽提升两倍,能效核可与性能核共享 36MB 三级缓存,其 IPC 性能相对于上一代 GraceMont 提升了高达 32%。

在核芯显卡方面,酷睿 Ultra 200S 集成了基于 Xe-LPG 架构的 Xe GPU,内置 4 个 Xe 核心、64 个 XVE 向量引擎、4 个光线追踪单元,并拥有专属的 4MB 二级缓存,支持 XeSS 英特尔超级采样技术和 DP4a AI 加速指令,总算力最高可达 8TOPS,图形性能比第 14 代酷睿处理器内置的 UHD Graphics 770 核芯显卡高了 2 倍以上。同时,GPU 内置的 Xe 媒体引擎可加速多种常见视频编码解码器,还能对索尼最新的 8K XAVC 视频编解码器提供硬件加速,最高可硬解 8K@60fps 10-bit HDR 视频,硬件编码 8K@120fps 10-bit HDR 视频。

值得一提的是,酷睿 Ultra 200S 首次在台式机处理器中内置了 NPU 神经网络处理器,基于 NPU3 架构,包含 2 个神经计算引擎,支持数据转换和激活函数等,能够为生成式 AI、计算机视觉、图像增强和协作 AI 等应用提供加速,可提供最高 13 TOPS 的 int8 算力,与计算核心、核芯显卡协同工作,最多可提供 36TOPS 的算力。

AMD 锐龙 8000G:APU 的能效与性能新高度

AMD 锐龙 8000G 系列 APU 自发布以来,凭借其出色的能效比、高性能和高稳定性,在商用台式机领域备受青睐。该系列属于第 5 代台式机 APU,采用先进的台积电 4nm 制造工艺,延续单硅片 (DIE) 设计,CPU 核心采用 Zen 4 架构,办公性能处于主流级别。iGPU 采用 RDNA 3 引擎,性能远超竞品 i7-14700 的集显。此外,锐龙 8000G 系列还首次加入了全新的锐龙 AI NPU 引擎,为台式电脑带来了 AI 运算能力。

从性能参数来看,旗舰型号锐龙 7 8700G 拥有 8 核心和 16 线程,最高加速频率可达 5.1GHz,搭配 24MB 缓存 (16MB 三级缓存)、Radeon 780M 核显等配置;次旗舰的锐龙 5 8600G 为 6 核心 12 线程,最高加速频率为 5.0GHz,配备 22MB 缓存 (16MB 三级缓存),内置 Radeon 760M 核显。在商用应用中,锐龙 8000G 的纯 Zen 4 大核设计在性能调度上高效可靠,可完全规避调度失灵风险,在多任务环境下性能输出更稳定。例如,8 核 16 线程的锐龙 7 8700G 在 PCMark10 的软件跑分超出 8P12E 共 28 线程的酷睿 i7-14700 多达 31%。在 Excel 大数据运算 / ERP 实时数据响应方面,锐龙 7 8700G 比酷睿 i7-14700 的延迟低 35%。

在能效方面,锐龙 8000G 系列同样表现出色。以锐龙 7 8700G 为例,其 TDP 为 65W,满载功耗仅 88W,待机功耗不到 20W,而 i7 14700 的满载功耗则高达 134W。采用 AIDA 64 单烤 FPU 测试,锐龙 7 8700G 在 65W 功率时,温度仅有 58℃;满载功耗 88W 时,温度仅有 67℃,这样的能效比表现使得台式电脑的散热压力大大降低,仅需简单的风冷即可满足散热需求,进一步压低了办公运营成本。

在集显性能上,锐龙 8000G 系列的 Radeon 780M 集显拥有 12 个 CU 单元,运算能力相当于 768 个流处理器,加速频率高达 2700MHz,通过超频最高能超到 2900MHz。在 3DMark Timespy 测试中,Radeon 780M 跑出了 3350 分的成绩,通过超频并搭载高频率内存,成绩可提升到 3850 分左右,在办公场景下,其帧率表现超出 i7 14700 搭载的 UHD Graphics 770 核显 3 倍之多。同时,该系列集显支持全新的 AV1 视频格式编解码以及高达 8K 视频输出能力,可实现多个 4K 屏幕的同时输出,在多屏协作场景下具有明显优势。

未来展望:持续创新,拓展台式电脑应用边界

随着英特尔酷睿 Ultra 200S 和 AMD 锐龙 8000G 等新一代芯片的推出,台式电脑在性能、能效和 AI 应用等方面都实现了重大突破。未来,芯片厂商将继续围绕这些方向进行创新,不断提升芯片性能,优化架构设计,增强 AI 处理能力,以满足消费者和企业日益增长的多样化需求。

在性能提升方面,厂商将进一步挖掘新工艺、新架构的潜力,通过增加核心数量、提高核心频率、优化缓存设计等方式,实现更高的计算性能。在能效优化上,随着制程工艺的不断进步,芯片的功耗将进一步降低,同时散热技术也将不断创新,以确保高性能芯片在稳定运行的同时,保持较低的温度。而在 AI 应用领域,芯片厂商将持续加大对 NPU 等 AI 加速单元的研发投入,提升 AI 运算能力,推动 AI 技术在台式电脑上的广泛应用,如智能办公、创意设计、游戏娱乐等领域,为用户带来更加智能、高效的使用体验。

可以预见,在芯片技术的持续推动下,台式电脑将在未来的数字生活和工作中扮演更加重要的角色,为人们的创造力和生产力提供强大的支持。

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