CPU x86 hiệu quả năng lượng tốt nhất từ trước đến nay, sẽ thay đổi hoàn toàn thiết kế laptop AI

Năm ngoái, Intel từng công bố rằng dòng CPU Meteor Lake, hay còn gọi là Intel Core Ultra, là bước chuyển đổi kiến trúc lớn nhất trong 40 năm của công ty. Nhưng Intel không dừng lại ở đó: ngày hôm nay, trong sự kiện Computex 2024, công ty đang tiết lộ chip di động Lunar Lake mới hứa hẹn sẽ thay đổi cách người dùng sử dụng laptop.

Đối mặt với mối đe dọa từ chip ARM và cơ hội của các máy tính PC AI, Intel đã từ bỏ chu kỳ tick-tock nổi tiếng của mình để chuyển sang thiết kế SoC hoàn toàn mới, không chỉ tăng gấp 3 kích thước và tăng hiệu suất hơn 4 lần cho bộ giá tốc AI, mà còn hứa hẹn tăng tốc độ CPU thêm 14% với cùng xung nhịp, hiệu suất đồ họa tăng 50%, và thời lượng pin tăng đến 60% so với mẫu năm ngoái.

“Đây là hiệu suất x86 mà bạn chưa từng thấy trước đây,” Rob Hallock, nhà tiếp thị kỹ thuật của Intel, cho biết, Intel đã tối ưu hóa mọi phần của con chip để thực hiện điều này. Ông cũng nói rằng nó sẽ “chắc chắn” vượt qua Qualcomm.

Thay đổi lớn nhất trên Lunar Lake là gì? Nếu bạn mua một laptop trang bị CPU Lunar Lake, nó sẽ không có thanh RAM rời hoặc hàn trên mainboard như trước! CPU Lunar Lake sẽ được tích hợp 16GB hoặc 32GB bộ nhớ RAM LPDDR5X ngay bên trong và không thể nâng cấp.

Theo Intel, thay đổi này giúp giảm khoảng 40% điện năng tiêu thụ trong quá trình trao đổi dữ liệu của hệ thống. Với những người cần nhiều bộ nhớ hơn, ông Hallock cho biết các CPU với kiến trúc Arrow Lake dành riêng cho laptop ra mắt cuối năm nay sẽ là lựa chọn phù hợp với họ.

Dưới đây là các chi tiết cụ thể hơn về dòng CPU Lunar Lake mới của Intel:

8 lõi, không có hyperthreading

Dòng CPU Meteor Lake năm ngoái sử dụng thiết kế với nhiều nhân khác nhau, bao gồm các nhân Hiệu suất (P), Hiệu quả năng lượng (E), và thậm chí là 2 nhân Điện năng thấp (LP-E) mới được nằm trên một bộ phận riêng biệt của con chip, nơi tích hợp thêm các thành phần khác bao gồm Wifi, Bluetooth, bộ nhớ.

Tuy nhiên, thiết kế này không hoạt động khi các ứng dụng vẫn làm chip nóng lên. Vì vậy, Intel đã loại bỏ các nhân LP-E để thay thế bằng một hệ thống nhân 4:4 mới. Bạn sẽ có được 4 nhân P hiệu năng cao “Lion Cove” mới và bốn nhân E hiệu quả năng lượng “Skymont” mới trong Lunar Lake.

Những nhân E mới này bây giờ tốc độ cao như nhân LP-E và chỉ tiêu thụ 1/3 điện năng, hay nói cách khác có hiệu suất gấp 2 lần hoặc 4 lần trước đây.

Với sự hợp tác của Microsoft, Windows bây giờ có thể tạo ra “vùng chứa” để duy trì “hầu hết các tác vụ thực tế” trên các nhân E Skymont, Intel tuyên bố.

“Đây là chìa khóa cho thời lượng pin Lunar Lake: chúng ta có thể chạy nhiều tác vụ hơn trong môi trường điện năng thấp trên nhân tiết kiệm năng lượng với ít thứ được bật hơn và vẫn mang lại trải nghiệm người dùng tuyệt vời,” Stephen Robinson, Phó Chủ tịch của Intel chia sẻ.

Intel tuyên bố, Microsoft Teams tiêu thụ 35% điện năng ít hơn trên Lunar Lake nhờ những thay đổi này – mặc dù Intel không cho biết, điều này sẽ mang lại thời gian hoạt động kéo dài bao lâu.

Tương tự, Intel cuối cùng cũng đã loại bỏ vì công nghệ SMT này tiêu thụ nhiều năng lượng và diện tích hơn. Dù ông Hallock thừa nhận rằng, bổ sung thêm nhân mới sẽ chiếm nhiều diện tích die chip hơn so với số mạch điện dành cho tính năng Hyper-Threading, nhưng hứa hẹn rằng các nhân E hiện sẽ rất nhỏ gọn và đủ hiệu năng để loại bỏ tính năng này.

Tăng cường hiệu suất mọi mặt cho CPU

Các nhân E Skymont mới của Intel còn một điều bất ngờ khác: chúng có hiệu năng và hiệu quả năng lượng cao hơn so với nhân P của năm ngoái với cùng xung nhịp điển hình của laptop – với hiệu năng đơn nhân tăng 20%. Cho dù vậy, tốc độ xung nhịp của nó sẽ không thể đạt tới con số cao như nhân P.

Trong khi đó, 4 nhân P “Lion Cove” mạnh mẽ mang lại tăng hiệu suất 14% dù Intel không cung cấp số liệu về xung nhịp để chúng ta có thể dễ dàng so sánh. Nhưng nhìn chung, Hallock nói, hiệu suất là “rất đáng kể cao hơn so với năm ngoái”.

Trong lĩnh vực GPU, Intel thậm chí còn tự tin hơn: công ty này cho biết GPU Xe2 của họ mang lại hiệu suất đồ họa gấp 1,5 lần so với Meteor Lake (theo 3DMark Time Spy) – vốn có hiệu suất cao gấp đôi của thế hệ trước. Nó vẫn có cùng số lượng nhân Xe và các đơn vị chức năng khác, nhưng với nhiều cải tiến về hiệu suất và hiệu quả năng lượng.

Và mặc dù không phải tất cả các chip Lunar Lake sẽ giống nhau, Intel nói rằng họ không phân chia GPU Xe laptop của mình thành hai phiên bản hiệu suất thấp và cao như trước: GPU Xe2 hiện có thể đáp ứng các tác vụ từ nhẹ đến trung bình trên laptop. Intel cũng cho biết GPU cung cấp 67 TOPS hiệu suất AI, bổ sung hiệu năng cho bộ NPU.

Hiệu năng NPU tăng gấp ba lần

Dòng Meteor Lake không tác động nhiều đến laptop AI như Intel hy vọng. Hiệu năng NPU của nó – với hiệu năng gia tốc AI chỉ 11,5 TOPS – kém xa yêu cầu 40 TOPS của Microsoft cho các PC Copilot Plus.

Nhưng Lunar Lake đã tăng gấp 3 lần phần cứng NPU trên die chip, gấp đôi băng thông bộ nhớ và tăng tốc độ xung nhịp từ 1,4GHz lên 1,95GHz – giúp mang lại hiệu năng tối đa 48 TOPS và ước tính tăng 2 đến 4 lần hiệu suất tổng thể.

Kích thước phần cứng gấp 3 lần cũng có thể tiêu thụ nhiều điện năng hơn, nhưng Intel cho biết nó sẽ nhanh hơn đáng kể: Lunar Lake chỉ mất 5,8 giây cho 20 chu kỳ vận hành của Stable Diffusion so với 20,9 giây cho Meteor Lake, trong khi tiêu thụ 11,2 watt so với 9 watt trước đây.

Intel cho biết các đối tác phần mềm hiện đang xây dựng 350 tính năng AI dành cho PC sẽ ra mắt vào năm 2025. Ngoài ra hàng loạt laptop trang bị CPU Lunar Lake sẽ ra mắt cuối năm nay, với hơn 80 thiết kế khác nhau từ 20 đối tác phát triển phần cứng. Cho dù vậy, Microsoft lại không có tên trong danh sách này khi lựa chọn chip Snapdragon X Elite của Qualcomm cho Surface Laptop và Surface Pro của mình.