內建 AI 加速器，AI PC 時代來臨了！？
在 2023 年底時，Intel 於「AI Everywhere」活動中，揭曉了AI PC代號為「Meteor Lake」的新一代 Core Ultra 筆記型電腦處理器，採用全新的分離式設計架構，內建 NPU 神經網路處理器，並能以更彈性的配置方式來達到省電與效能平衡，而這也是 Intel 近 40 年來，最大的架構轉變，更是推動AI筆電時代的重要關鍵，究竟 Core Ultra 處理器有什麼功能與特色，讓我們一同來了解。
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AI PC 時代來了嗎？
市場預期 Intel Core Ultra 行動版處理器的上市，也將加速推動 AI PC 又或是 AI 筆電時代的來臨，Intel 執行長 Pat Gelsinger 在 Innovation Taipei 2023 活動上曾表示，「此刻 AI 就如同 Centrino 為 PC 帶來 Wi-Fi 連網能力的創新一樣，AI 也即將全面迎接 Centrino 時刻。」
AI 的 Centrino 時刻
回顧 Intel 在 2003 年推出 Centrino 平台之前，無線網路的普及率並不高，但在 Centrino 平台推出以後，針對筆電打造的省電 CPU、Intel 晶片組、Intel 無線網路卡整合為平台，讓筆電開始採用無線網路連網，成功帶動了無線路由器的普及，並改變市場使用網路的習慣與方式。而 Pat Gelsinger 也形容 AI PC 帶動的 AI 應用浪潮，將成為「技術創新的重大變革時刻」，正如同 20 年前 Intel Centrino 行動運算平台出現，使 Wi-Fi 進一步普及，建構出如今的無線網路世界，現在 Intel 也在產品布局提供廣泛的 AI 產品組合。
▲ Intel Core Ultra 採用分離式架構，分別由 4 種晶片塊組合，也是 Intel 近 40年來最大的架構改變。
具備 AI 運算的處理器
因此，Intel 在新推出的 Core Ultra 處理器中，特別強調 AI 運算，且 Core Ultra 處理器也是 Intel 首次於消費級處理器導入能夠加速 AI 運算的 NPU（Neural Processing Unit，神經網路處理器），透過 CPU、GPU、NPU 三種不同運算單元，滿足不同類型 AI 應用程式的運算需求。由廣義來說，Intel 將 CPU、GPU、NPU 都歸類於 AI 引擎，CPU 適合低延遲、高速反應的 AI 應用程式，GPU 則適合高資料輸出需求的 AI 應用，NPU 具有低功耗的特性，適合長時間持續執行的 AI 應用程式。
▲ Intel Core Ultra 已上市，市場上也陸續有搭載的筆電可以選擇，此為處理器實體。
AI PC 要軟硬體整合
Intel 也強調 Core Ultra 是 40 年來最大的架構轉變，將進一步推動接下來的 AI PC 浪潮，包括 Acer、Asus、Dell、Dynabook、GIGABYTE、HP、Lenovo、LG、Microsoft、MSI、Samsung⋯等廠商，大約會推出 230 款產品，並預期在 2028 年時，將會有 80% 的 PC 搭載內建 AI 功能的處理器。
此外，為了擴大 AI 的生態系，需要不同應用程式搭配，Intel 已與百家獨立軟體供應商合作，要將 300 種 AI 應用程式導入 PC 市場，包括多媒體製作、影音編輯、線上會議系統、資安、即時串流等，以擴大 AI PC 可能發揮的領域。
▲ Intel Centrino 平台的推出，帶動 Wi-Fi 無線上網的普及，現在 Core Ultra 處理器也被賦予帶動 AI PC 的期待。
▲ 在搭載 Core Ultra 5 處理器的 Getac 迷你 PC 上，連接多組攝影機進行人臉辨識的示範中，可見透過 NPU 效能的提升讓 CPU 的負載大幅度降低。
Intel Core Ultra：模組化架構、內建 NPU AI 加速器、內顯效能翻倍成長
代號為 Meteor Lake 的行動版 Core Ultra 處理器，除了大幅更改架構並加入能進行 AI 加速運算的 NPU（Neural Processing Unit，神經網路處理器）之外，名稱也由先前的 Core I 更改為 Core Ultra，並以 Core Ultra 9/7/5 分級，且在產品的命名上，也不以「第 14 代」標示，而是由「1」開始，代表全新世代的開始。
▲ lntel Core Ultra 處理器採用新的命名規格，但還是可以從處理器型號中，分辨出產品的等級及特色。
採用全新模組化設計
Core Ultra 處理器與先前最大的差異在於採用模組化設計，並使用 Foveros 3D封裝技術，連接四種獨特的晶片塊（Tile）為單一處理器晶片，而這四個晶片塊包括 Compute Tile 運算晶片塊、SoC Tile 單晶片塊、Graphics Tile 繪圖晶片塊、I / O Tile 連接晶片塊。
概念與 AMD 已使用多年的 Chiplet 架構相似，且有別於傳統的大型單一晶片（Monolithic）設計，Tile 架構的處理器上，除了有多個晶片分別負責不同功能外，還可以分別採用不同的製程及設計，利於打造出不同運算效能、不同顯示效能，甚至是不同 I / O 配置的處理器，也可降低成本以及加速晶片的推陳出新，例如未來可以更著重 Compute Tile 的製程及創新，而 I / O Tile 則可選擇相對成熟的製程來降低成本。
混合架構效能再提升
再由細部來看，Compute Tile 中，延續從 Intel 第 12 代 Core 處理器開始的混合架構設計，同樣採用「效能核心」（Performance Core，簡稱 P-core）與「效率核心」（Efficient Core，簡稱 E-core）組成，不過這次 P-core 及 E-core 架構也都有升級，並採用 Intel 4 製程，也帶來更好的 AI 加速效率。而從目前已公布的 Core Ultra H 系列來看，最高配置 6 個 P-core 加 8 個 E-core 的組合，至於 Core Ultra U 系列，最高配置 2 個 P-core 加 8 個 E-core 的組合。
內建 NPU AI 加速器
另外，在 SoC Tile 內建 2 組功耗比一般 E-core 更低的 Low Power Island E-core，與原本的 E-core 跟 P-core 形成了三層不同功耗的核心框架，稱為 3D Performance Hybrid Architecture。在 SoC Tile 中的低功率 E-core 為低功耗、效率導向的設計，負責例如背景常駐程式這類的運作，至於 Compute Tile 運算晶片塊中的 E-core，主要負責需要效率的多執行序運算，而 P-core 則是最高效能運算。
更重要的是，納入能夠加速 AI 運算的 NPU（Neural Processing Unit，神經網路處理器），並將負責影像硬體解碼加速的媒體引擎（Media Engine）也由繪圖晶片塊搬到這邊，搭配管理顯示輸出功能的顯示引擎（Display Engine），就能做到在播放影片、低人數視訊會議或是其他工作負載極低的時候，讓運算晶片塊與繪圖晶片塊進入更深層的睡眠模式（甚至完全關閉），進而達到更加省電、延長續航力的效果。
內顯效能提升 2 倍
另一方面，Core Ultra 處理器的內建顯示晶片也獲得大幅改進，採用由 Arc A380 顯示卡的 Xe HPG 架構修改而來的 Xe LPG 架構，共有 8 個 Xe-core，能夠提供近似 Arc A380 的效能，也支援 Xe Super Sampling（Xe SS）人工智慧超級採樣功能、DX12 Ultimate，卻只需要它一半的功耗。因此，標榜與前代產品相比能帶來 2 倍的效能與效率表現。
Intel Core Ultra 的 AI 應用在哪？
Intel Core Ultra 是 Intel 近 40 年來最大的架構轉變，因為除了採用全新的模組化設計、Intel 4 製程、結合 Foveros 3D 封裝技術、導入 Intel Arc GPU 技術外，尤其內建 NPU 神經網絡處理器，可加速 AI 任務處理，更要帶動 AI PC 的發展。
Intel AI Boost
AI 無疑是 Intel Core Ultra 一大特色，在處理器的規格表中，還可以看到 Intel AI Boost，也就是前面一直提到的 AI 加速引擎 NPU，用來處理長時間運行的低功耗 AI 工作，能補強 CPU 和 GPU 的 AI 運算，因此能讓搭載 Intel Core Ultra 處理器的筆電，帶來更長的續航力表現。
然而，Intel 並不是現在才開始提供 AI 的運算，大約在 2018 年開始，就陸續在處理器中加入針對 AI 加速的 Intel DL Boost 技術，以及可應用於自動化語音辨識的 Intel GNA 晶片（Intel Gaussian & Neural Accelerator），還有能以超低電量支援 AI 程式運算的 Intel Movidius VPU 晶片等。只不過大都由廠商依產品的定位及需求，彈性加入不同產品設計中。
而在 AI 大爆發的現在，Intel 則將 Intel AI Boost 整合至 Core Ultra 處理器中，並強調支援自家 OpenVINO 與 Microsoft DirectML 等多種標準，擴大未來AI的應用。
▲ Intel 將 CPU、GPU、NPU 都歸類於 AI 引擎。CPU 適合低延遲、高速反應的AI 應用程式，GPU 則適合高資料吞吐的數位內容創作，NPU 具有低功耗的特性，適合長時間持續執行的 AI 應用程式。
Windows Studio 效果
不過，要擴大 AI 的生態系必須是硬體加軟體的整合，即使目前 Core Ultra 加入 NPU 進行 AI 加速運算，仍需要對應的軟體支援。目前已搭載 Core Ultra 處理器上市的筆電中，最能立即體驗的 NPU 運算效果的就是 Windows Studio Effect，由於是以機器學習演算法運作，因此可由 NPU 進行運算，其特效功能包括校正 Teams 視訊時使用者的目光、背景模糊、自動置中及為通話降噪（Voice Focus）等等。而未來隨著 Windows 11 的更新後，啟動 Copilot、小畫家、Clipchamp⋯等，都能透過 NPU 運算。
以目前科技大廠紛紛投入 AI 研發的趨勢來看，PC 能夠支援 AI 運算成了重要的指標，只不過當前的應用面還太過模糊，因此 2024 年也將成為 AI PC 的關鍵年。
▲ 現在於「工作管理員」的「效能頁面」中，已多了 NPU 項目，可以隨時掌握NPU 的運算效率。
▲ Windows Studio Effect 是透過 NPU 運算，在啟動 Teams 視訊會議的視訊功能，背景模糊、眼神校正等，都很即時反應，且可見 NPU 正在啟動中。
▲ 在 Windows 11 可以免費使用的 Clipchamp 影片剪輯軟體，現在也新增 AI 剪輯功能。
AI 筆電上市：Acer、Asus、MSI
隨著 Intel Core Ultra 處理器的推出，市場已經有搭載 Core Ultra 7、Core Ultra 5處理器的筆電上市，想要搶先體驗 AI 筆電的功能，目前已有產品可選擇，不過數量還不多，但預計在一月的 CES 2024 消費性電子大展後，將會有更多產品陸續上市，選擇也會變得更多元，而台灣市場上，Acer、Asus、MSI 都已開賣對應的機型。
Acer Swfit Go 14（SFG14-72T-7516）
規格
●螢幕：14 吋 OLED 面板
●處理器：Intel Core Ultra 7 155H
●顯示晶片：Intel Arc Graphics
●記憶體：32GB LPDDR5
●儲存空間：512GB SSD
●售價：40,900 元
Acer 將旗下 Swfit Go 系列率先升級 Intel Core Ultra 處理器，其中 Swfit Go 14維持輕薄外型，螢幕採用 OLED 面板，透過 AI 技術可讓 1440p QHD 前鏡頭的反應更靈敏。另外，也支援 Acer PurifiedVoice 與 Acer PurifiedView 這些視訊會議和客製化工具，能在開視訊會議時降低背景噪音，並使畫面呈現模糊背景、自動取景、視線校正的最佳效果。當偵測到筆電鏡頭或麥克風啟用時，新的 Acer QuickPanel 功能，則會迅速切換成視訊會議的配置方案，而新的 Acer AlterView 功能，能利用 AI 生成的深度圖，把 2D 圖片轉變為具 3D 效果的動畫桌布。
Asus ZenBook 14 OLED（UX3405）
規格
●螢幕：14 吋 OLED 面板
●處理器：Intel Core Ultra 7 155H
●顯示晶片：Intel Arc Graphics
●記憶體：32GB LPDDR5
●儲存空間：1TB SSD
●售價：44,900 元
Asus 第一款 AI 筆電為 ZenBook 14 OLED（UX3405），外型延續 ZenBook 14 OLED 的特色，仍以輕薄為訴求，全機採用堅固的金屬設計，機身重量 1.2 公斤、厚度 14.9 公釐，並符合美國 MIL-STD-810H 軍規級標準。螢幕為 14 吋 3K OLED、16:10 比例，並具備 120Hz 螢幕更新率，帶來細緻的畫面。至於核心規格搭載 Intel Core Ultra 處理器與 Intel Arc 顯示晶片，能提供更好的 AI 體驗，例如智慧管理相機背景特效、追蹤使用者臉部與眼部動作等 AI 應用功能，同時也是符合 Intel Evo 平台規範的產品。
MSI Prestige 13 AI Evo
規格
●螢幕：13.3 吋 OLED 面板
●處理器：Intel Core Ultra 7 155H
●顯示晶片：Intel Arc Graphics
●記憶體：32GB LPDDR5
●儲存空間：1TB SSD
●售價：44,900 元
MSI 旗下的 Prestige AI 系列新機包括 Prestige 16 AI Studio、Prestige 16 AI Evo、Prestige 13 AI Evo。型號上的數字即對應螢幕尺寸，而小尺寸的 Presitige 13 AI Evo，由去年的 Presitige 13 Evo 升級而來，搭載 Intel Core Ultra 處理器外，也符合全新的 Intel Evo 規格，機身重量維持 990 公克的輕量，在纖薄機身中依舊配備 75Whr 的大容量電池。至於 16 吋機款提供續航與效能兼具的 Prestige 16 AI Evo 與搭載獨立顯示卡的 Prestige 16 AI Studio。
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▲ 現場展示SQPV玻璃在室內光源的照射下，能夠推動小型風扇轉動。
▲ SQPV玻璃本身為透明無色，左右兩側具有金屬電極可以輸出電力。
