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Intel Lunar Lake: rivoluzione x86 per IA e Copilot+ Pc

Nel 2023, Intel si vantava del fatto che i processori con architettura Meteor Lake, cioè i Core Ultra, rappresentavano il più grande cambiamento generazionale dell’azienda negli ultimi 40 anni. Poi sono arrivate Qualcomm, Amd, Nvidia e Microsoft, con i suoi Copilot+ Pc che basano tutto sull’intelligenza artificiale e sulla presenza di una Npu. Lo spettro di Windows con Arm è diventata una realtà, tutta da dimostrare in termini di efficacia e prestazioni ma sicuramente ingombrante come campagna informativa. Prima Amd ha risposto con i Ryzen AI 300, pensati per la piattaforma Copilot+ Pc di Microsoft. Ora è il turno di Intel, con l’architettura Lunar Lake, che sarà sui pc dal prossimo autunno e che promette performance, autonomia e design ottimizzati per le specifiche di Microsoft. Il messaggio di Amd e Intel è chiaro: Arm su Windows può attendere.

Per progettare Lunar Lake, Intel ha apparentemente abbandonato il celebre modello tick-tock per un design system-on-chip (SoC) completamente nuovo, che triplica le dimensioni e più che quadruplica le prestazioni della Npu dedicata all’intelligenza artificiale. Inoltre, promette prestazioni della Cpu fino al 14% maggiori alla stessa velocità di clock, prestazioni grafiche fino al 50% superiori e durata della batteria fino al 60% migliore rispetto ai Core Ultra. Intel ribadisce: “È la potenza x86 come non l’avete mai vista prima”, attraverso le parole Rob Hallock, esperto di marketing tecnico di Intel. Che sottolinea come Intel abbia ottimizzato ogni parte del chip per realizzare un progetto totalmente nuovo che batterà “sicuramente” anche Qualcomm.

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Il cambiamento più grande è rappresentato dal fatto che SoC e memorie sono “impacchettati” insieme. Lunar Lake prevede la Ram da 16 o 32 GB di tipo LPDDR5X integrata nel die, quindi si elimina il collegamento esterno con la memoria ma non permette di aumentare la dotazione integrata. Secondo Intel, si tratta di un cambiamento epocale e che riduce il consumo energetico derivante dallo spostamento dei dati nel sistema di circa il 40%. Per coloro che necessitano di più memoria, Hallock afferma che un’architettura Arrow Lake separata arriverà sui notebook entro la fine dell’anno e che permetterà di estendere la Ram.

Il Meteor Lake dell’anno scorso conteneva una nuovissima “architettura ibrida a prestazioni 3D” che verteva su un grande carico in termini di performance (P), efficienza (E) e persino una coppia di nuovissimi core a bassa efficienza energetica (LP-E) strutturati su uno schema soprannominato “isola a basso consumo”. Quest’ultima è stata costruita come se fosse in uno smartphone, con Wi-Fi, Bluetooth, controller per display, memoria e core Cpu a basso consumo. L’idea di base è che nell’utilizzo si può allungare la durata della batteria non attivando mai altri riquadri del chip e core più grandi a meno che non si stiano svolgendo compiti più gravosi.

Ma i Core Ultra non hanno avuto questo comportamento. Così app come Microsoft Teams (si veda qui sopra) hanno finito per attivare l’intero chip. Quindi Intel sta eliminando i core LP-E dopo solo un anno, a favore di un nuovo sistema 4 x 4. Ossia, sono stati integrati fino a quattro nuovi P-core “Lion Cove” e quattro nuovi E-Core “Skymont” in un chip Lunar Lake. Questi E-core ora operano alla stessa velocità di un core LP-E a un terzo della potenza o scalano fino a 2 o 4 volte le prestazioni (a thread singolo rispetto a multi-thread).

Il un nuovo thread director permette a Windows di creare “zone di contenimento” che effettivamente mantengono “la maggior parte dei carichi di lavoro reali” sugli E-core Skymont, affermano Microsoft e Intel. “Questa è la chiave per la durata della batteria Lunar Lake: possiamo eseguire più carichi di lavoro in un ambiente a basso consumo energetico su un core a basso consumo con meno cose accese e offrire comunque un’ottima esperienza utente”, afferma Stephen Robinson, membro di Intel. Microsoft Teams utilizza il 35% in meno di energia su Lunar Lake grazie a questi cambiamenti, sostiene Intel. Allo stesso modo, Intel ha finalmente eliminato l’Hyper-Threading perché la tecnologia SMT consuma più energia e spazio di quanto serva davvero. “Aggiungere più core occupa un’area leggermente maggiore” rispetto alle porzioni raddoppiate di circuiti necessari per far funzionare HT, ammette Hallock, ma spiega anche che i core E sono così compatti e capaci ora che HT semplicemente non ha più senso.

Parlando di E-core efficienti, Skymont di Intel ha un’altra sorpresa: l’E-core di quest’anno è più potente ed efficiente del P-core dell’anno scorso alle velocità di clock tipiche dei laptop, con fino al 20% in più di prestazioni a thread singolo. In sintesi non può raggiungere quasi la stessa frequenza in gigahertz.

I quattro P-core “Lion Cove” offrono un aumento delle prestazioni del 14% per ciclo di clock, anche se Intel non fornisce numeri sulla frequenza in modo da poter fare un confronto reale. Nel complesso, spiega Hallock, le prestazioni sono “generazionalmente molto più elevate” rispetto allo scorso anno.

Non manca la Gpu di nuova generazione: Intel sostiene che la Xe2 offre 1,5 volte le prestazioni grafiche di Meteor Lake (in 3DMark Time Spy), che a sua volta era 2 volte le prestazioni della generazione precedente. Ha ancora lo stesso numero di core Xe e altre unità funzionali, ma con una serie di miglioramenti in termini di prestazioni ed efficienza.

E anche se sicuramente non tutti i chip Lunar Lake saranno uguali, Intel sostiene di non aver dovuto dividere la Gpu dei laptop Xe in due sezioni diverse per un ottenere un consumo in Watt strutturato in inferiore e superiore: Xe2 ora può adattarsi allo spettro di notebook leggeri e di media dimensione. Intel precisa che la Gpu offre 67 TOP di prestazioni AI, oltre alla Npu.

Meteor Lake non ha davvero dato il via alla generazione di laptop AI come sperava Intel. In effetti, si potrebbe sostenere che abbia lasciato piuttosto “freddi” i primi utilizzatori: con solo 11,5 TOPS di accelerazione AI, la NPU è molto lontana dal requisito di 40 TOPS di Microsoft per i Copilot+ Pc. Lunar Lake triplica la densità hardware nel die della Npu, così da raddoppiare la larghezza di banda della memoria e aumentare la velocità di clock da 1,4 GHz a 1,95 GHz, offrendo fino a 48 TOPS e prestazioni complessive stimate da 2x a 4x.

L’hardware così complesso assorbe un po’ più di potenza ma Intel afferma che è sostanzialmente più veloce: solo 5,8 secondi per 20 iterazioni di stable diffusion per Lunar Lake contro 20,9 secondi per Meteor Lake. La richiesta energetica rispettivamente è di 11,2 watt invece dei 9 watt precedenti dei Core Ultra. Intel precisa che i partner software stanno attualmente sviluppando 350 funzionalità AI per PC previste fino al 2025.

Le altre funzioni interessanti di Lunar Lake:

  • Lunar Lake ora supporta nativamente video H.266 VVC per un’ulteriore riduzione della dimensione del file del 10% rispetto ad AV1 “alla stessa qualità”.
  • Nel chip sono integrati Wi-Fi 7 e Bluetooth 5.4, anche se richiede comunque un modulo PCIe associato per le radio fisiche e i connettori dell’antenna.
  • Intel afferma che è necessario il 55% di tempo in meno per riattivare il wireless quando si accende il pc.
  • eDP 1.5 con “panel replay” e altre tecniche possono risparmiare fino a 351 mW di potenza.
  • C’è un nuovo Partner Security Engine dedicato sul chip che è “effettivamente Microsoft Pluton”, dice Intel, con il proprio processore, fusibile e parte crittografica.
  • La memoria integrata di Lunar Lake significa che le schede madri possono compatarsi: “ci sono alcune decisioni interessanti in arrivo in termini di design”, dice Hallock.
  • Il Compute Tile di Lunar Lake è basato sul processo N3B di TSMC, con il controller della piattaforma sull’N6 di TSMC, anche se Intel afferma che si occupa di tutto il design, l’assemblaggio e il confezionamento.
  • Intel afferma che può regolare dinamicamente la velocità della Ram per ridurre le interferenze Wi-Fi.
  • Intel afferma di poter regolare dinamicamente la velocità di clock in intervalli di 16,67 MHz (da 100 MHz) per ottimizzare le prestazioni.
  • Ogni sistema Lunar Lake dispone di due porte Thunderbolt 4 : “Viene garantito un minimo di due porte Thunderbolt 4 su ogni sistema Lunar Lake che tocchi”, conferma Hallock.
  • Intel, come Qualcomm, venderà un kit di sviluppo per Pc AI simile a Mac Mini entro la fine dell’anno, che secondo Intel sarà aggiornabile ai chip Panther Lake quando saranno disponibili.

Intel conclude spiegando che una grande ondata di laptop Lunar Lake arriverà entro la fine dell’anno, con 80 design diversi tra 20 partner hardware al momento del lancio, inclusi tutti i più grandi brand di Pc, anche se non figura ancora Microsoft che ha scelto di utilizzare i chip di Qualcomm per i suoi Surface Laptop e Surface Pro. Michelle Johnston Holthaus, responsabile dei chip client di Intel, sostiene che tutti gli 80 progetti dovrebbero essere disponibili nei prossimi mesi.

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