200亿大模型！AI PC处理器大战爆发，高通、苹果和英特尔上了哪些大招？

电子发烧友原创  章鹰
 
2024年将是AI PC的元年，Canalys预计，到2027年，60%的PC将具备AI功能，对于厂商来说，这种集成将变成彻底改变用例和工作流程的关键，这种转变需要更强大的计算能力。而在2023年10月到12月，三家国际大厂相继发布AI PC处理器芯片，吹响了AI PC产业链启动的号角。
 
10月24日，高通公司揭开了骁龙X Elite的面纱，这是高通公司进军PC处理器的最新利器，它集成了先进的AI能力，为整个行业树立了新的标杆；仅在六天后，基于ARM架构处理器的PC领域占据主导地位的苹果推出了用于MacBook 和iMac的M3系列芯片，M3 系列芯片采用新一代 GPU和NPU，代表了 Apple 芯片在图形架构方面的最大飞跃，AI算力也实现了升级，这款芯片首次为 Mac 带来了硬件加速光线追踪和网格着色等新的渲染功能。
 
12月15日，英特尔正式推出了基于Intel4制程，采用3D封装技术的酷睿Ultra处理器，多级 XPU 设计带来34Tops的AI算力，为移动平台和边缘计算带来出色的计算和图形性能以及非凡的AI PC体验，CPU和GPU内核全面提升，GPU性能相比上一代提升一倍。
 
AI PC时代到来有哪些核心特征？在传统的PC产业中，英特尔凭借超强的CPU成为关键玩家，高通、苹果携芯片新品向它发起了哪些冲击？英特尔最新推出的酷睿Ultra有哪些性能和应用优势？本文进行详细分析。
 
AI PC的五大核心能力和四大价值
 
近日，国际PC巨头之一的联想集团与权威国际数据公司IDC联合发布了首份《AI PC产业(中国)白皮书》。《白皮书》指出，未来，每个个体都可以拥有一个专属于自己的AI PC，运行属于自己的“个人大模型”，AI PC将成为个人、家庭与企业不可或缺的个人AI助理，呈现四大价值、五大核心特征。
 
联想集团副总裁兼中国区首席战略官阿不力克木·阿不力米提表示，AI PC五大核心特征分别为：一是内嵌了个人智能体的多模态自然语言交互服务能力；二是内嵌了本地大模型和个性化本地知识库共同构成的个人大模型；三是全面标配CPU+GPU+NPU的本地混合AI算力；四是开放的连接，丰富多样的AI原生应用生态；五是能够提供设备级，甚至芯片硬件级的本地化个人数据和隐私保护方案，整个推理过程不出设备，可以可靠调用个人最私密的数据、视频、影像来进行大量的创作。
 
英特尔中国区总经理高宇表示，AI PC最重要的特征，就是把复杂的AI任务直接运行在PC上， AI PC可以提供四大客户价值：一、降低网络时延，可以提供瞬时响应的AI服务；二、最重要的一点，PC算力触手可及，它是门槛最低，最易用，成本最低廉的AI服务形式；三、高度个性化，我们可以根据针对个人场景进行模型的微调，从而提供千人千面的AI服务。四、提供强大的个人隐私保护，用户敏感数据不用离开本地端，就降低了泄露风险。AI PC应该是云、端紧密结合的产品，毕竟PC能够承载的模型尺寸有限，所以AI PC最合理的设计方式，应该是云边端混合部署，以及灵活调度。
 
联想集团认为，整个AI PC产业生态的发展有一个逐步成熟的过程，AI PC首先会经历一个AI Ready阶段，芯片的架构会率先升级为混合AI架构，为其他的各类核心特征的加速落地提供一个算力的保障，并且率先在设备级以及应用级的AI体验上给用户带来新的感受，而且开启和加速整个AI原生应用的创新。
 
高通在AI PC处理器上首先突破，苹果在整合方面发挥优势
 
10月25日，移动处理器大厂高通发布了专为AI PC产品打造的“骁龙X”平台，其旗舰产品命名为“骁龙 X Elite”。 骁龙 X Elite由台积电4nm 工艺代工，基于其自研的Nuvia构架的 Oryon CPU 内核，骁龙 X Elite配备了12颗主频3.8GHz的Oryon CPU大核，支持双核睿频至4.3GHz，内存带宽 136GB/s（LPDDR5x），缓存总数 42MB，同时集成了自家的Adreno GPU和Hexagon NPU。

其中骁龙 X Elit采用的Hexagon处理器单元已经达到令人惊叹的45Tops,该处理器最高可以在端侧运行130亿参数的大模型，面对70亿参数的LLM，可以实现30tokens/s的生成速度。高通强调，骁龙X Elite的AI性能，综合CPU、GPU、NPU提供的总算力可达75Tops。

此外，10月30日，苹果推出了M3、M3 Pro 和 M3 Max，这三款芯片采用突破性技术，为Mac带来全新性能。M3 系列芯片采用台积电3nm工艺，采用新一代 GPU和NPU，渲染速度现在比 M1 系列芯片快 2.5 倍。M3的NPU算力达到了18Tops,比较M2的15.8Tops略有提高,虽然低于高通公司骁龙X Elite的数据，但是苹果公司高度控制其硬件和软件生态系统，这将有助于Mac系列电脑在硬件规格较低的情况下，提供与之相当的AI体验。
 
英特尔推出混合架构的酷睿Ultra，支持200亿参数大模型，加速AI PC生态演进
 
12月15日下午，在2023英特尔新品发布会上，英特尔正式推出了基于Intel4制程，采用3D封装技术的酷睿Ultra处理器，这将是实现于Intel方案的AI PC到2025年出货1亿台目标的关键。

Intel酷睿Ultra处理器基于Chiplet架构，采用了全新的制程工艺及3D封装技术，并对CPU、GPU内核进行了大幅升级，同时还加入了面向AI的NPU内核，使得整体芯片可带来34 Tops的整体AI算力，可以支持200亿参数大语言模型在终端侧运行。
 
据高宇介绍，酷睿Ultra采用四颗芯粒，Meteor Lake 架构通过 Foveros 3D 封装技术将全新的 SoC 模块、Intel 4 计算模块、全新的 GPU 单元和 IO 模块封装在一起，能耗相比此前有重大进步。首先是采用Intel4工艺的CPU模块，拥有6个性能核、8个能效核；中间是采用成熟工艺的SoC功能模块，集成了英特尔 Wi-Fi 6E 的无线网卡，除了互联、媒体和显示之外，还增加了2个超低功耗核，从而让整个处理器运行在更高能效下，NPU也集成在SOC模块中；三、IO功能模块，集成了PCle Gen5控制器和Thunderbolt 4控制器，以实现40 Gbps的高速连接；最后集成了英特尔 Arc GPU 显卡，配备多达 8 个 Xe 核显提供强大的3D和AI性能。
 
Intel4相比Intel7，实现了两倍晶体管密度的提升，同时Intel4制造工艺优化了 CPU 高性能逻辑库，进一步实现了更高密度的金属层，达到了更高效的供电。在实际测试当中，网络视频播放中，整个系统功耗降低25%；在视频会议场景下，由于有NPU的加持，整体功耗降低38%，综合的续航测试office应用日常办公中，续航能力提升了36%。
 
英特尔 Meteor Lake CPU的另一个关键升级就是NPU，它在新兴的人工智能PC领域发挥着重要作用。目前包括Intel、AMD、苹果和高通在内的所有主要PC芯片制造商都有推出集成了NPU内核的PC处理器。据介绍，Meteor Lake 最新的AI引擎，结合NPU、CPU和GPU，将可提供34 Tops的整体AI算力，并支持FP16等数据类型。
 
根据Intel公布的对比数据显示，与AMD Ryzen 7 7840U相比，Intel Core Ultra 7 165H在GIMP Stable Diffusion性能方面提高了5.4倍，在Stable Difference A1111性能方面提高了3.2倍，在Adobe Premier Pro（ColorGrade+场景编辑+导出）方面提高了1.7倍，在Adobe Lightroom Classic（AI照片编辑）方面提高了1.5倍。

高宇宣布，通过英特尔工程师和大模型厂商的共同优化，酷睿Ultra处理器可以胜任高达200亿参数的大语言模型应用。他还透露，英特尔正在打造一个活跃的AI PC模型生态圈，英特尔正在和12家的模型厂商进行紧密合作，他们都对酷睿Ultra平台进行适配工作，取得了良好进展。
 
据悉，宏碁、华硕和微星三家公司已展示了搭载Meteor Lake处理器的笔记本电脑，其中华硕旗下首台最新酷睿Ultra笔记本电脑灵耀142024已开启预约，将在12月15日正式发布。联想最近宣布首款搭载英特尔酷睿Ultra AI芯片的旗舰商务本，全新ThinkPad X1 Carbon AI，还有轻薄本联想小新Pro 15 AI 酷睿版一起开启预约，将在12月15日下午3点正式上市。惠普则明确表示，明年推出的AI PC将使用英特尔和其他公司的某款处理器。
 
在发布会现场，英特尔宣布将与主流OEM伙伴推出230余款机型，开启AI PC新纪元。英特尔同时展示了来自23 家国内 ISV 软件厂商的 AI 功能和离线运行 AIGC 的应用，以及四家艺术院校关于 AI 艺术的合作，充分彰显了AI PC如何赋能人们更简单地使用AI功能，发挥艺术天赋，并帮助各类视频制作高手、音乐创作人、设计创意达人享受精彩生活，芯生无限。
 
小结：
 
根据TechInsights最新调研数据，2024年全球笔记本电脑出货量预计将笔2023年增长11%，AI PC的增长，以及基于ARM的PC（主要来自苹果和高通）更激烈的竞争，再加上疫情期间PC购买的升级浪潮，预计将推动笔记本电脑出货量在2025年达到约2.4亿新高。
 
高通、苹果新AI PC处理器的发布，显示了他们要掘金这个市场的实力，英特尔此次推出的酷睿Ultra处理器全面强化了AI方面的能力。传言AMD和英伟达都在为PC设计基于ARM的架构的处理器，这些厂商都在角力AI PC市场增长的机会，谁能拿下主要的市场份额，我们将拭目以待。