Arrow Lake臺式機CPU解析：和Lunar Lake不像一家人...

關注Intel PC處理器產品線的讀者應該知道，接下來這一波要面向PC的處理器，除了前不久我們已經撰文介紹過的Lunar Lake，還有個代號為Arrow Lake的產品線。

雖然這兩個系列都是酷睿Ultra第2代產品，但前者面向的主要是高端輕薄本市場——主打低功耗，后者才是要應用到臺式機及常規與高性能筆記本的CPU——甚至可以說Arrow Lake會成為接下來PC市場起量的關鍵產品。

有個值得提前一說的信息：雖說就市場策略來看，Arrow Lake與Lunar Lake是不同定位的同代產品，但在前不久的IFA（柏林消費電子展）上，我們在采訪中得知，Arrow Lake在Intel內部提上日程的時間可能是早于Lunar Lake的。

馮大為（英特爾客戶端計算事業部副總裁兼客戶端細分市場部總經理）當時也提到，Lunar Lake“是完全下一代的架構”，Arrow Lake則一定程度“延續了Meteor Lake架構”。

這則信息將有利于我們更好地理解Arrow Lake當前呈現出的產品形態：雖然Arrow Lake的CPU核心微架構和Lunar Lake一樣，都是P-core性能核Lion Cove，與E-core能效核Skymont，但在核顯、NPU，乃至系統和封裝技術等實現上，Arrow Lake的確和Meteor Lake看起來更像一家人。

臺式機酷睿Ultra 200S系列產品一覽

同為酷睿Ultra第2代處理器產品，此前發布的Lunar Lake是酷睿Ultra 200V系列；而這次發布的Arrow Lake則為酷睿Ultra 200S系列。這里的“S”和以往各代的“S”是一樣的，即面向臺式機的處理器系列。

不過本次發布的酷睿Ultra 200S系列并不是Arrow Lake的全部產品。Intel在媒體會上提到明年一季度會推出“新款Intel酷睿Ultra移動處理器”“用于游戲和高端筆記本電腦”，涵蓋HX和H系列標壓CPU。如此，我們對Lunar Lake和Arrow Lake的定位，及其相關產品，就有了明確的認知。

本次發布的酷睿Ultra 200S系列處理器產品具體有下面這幾款：

酷睿Ultra 9/7/5不同定位的型號皆有，型號后綴的字母K和往常一樣代表不鎖頻，及臺式機系列中約束功耗高上限；而F代表了不帶核顯。這些處理器產品預計將在10月24日開售。

其中最高配的酷睿Ultra 9 285K：這是一顆CPU部分為8個P-core + 16個E-core，總共24核心的處理器。只不過了解過Lion Cove性能核設計的讀者應該知道，這一代P-core是不支持超線程的，所以總的線程數也是24個。標稱最高睿頻功耗為250W；基礎功耗125W（TDP）。

其P-core最高頻率5.7GHz，基頻3.7GHz；E-core睿頻4.6GHz，基頻3.2GHz。尤為值得一提的是，P-core的L2 cache擴容50%，達到每核3MB；CPU的總L2 cache容量也就來到了最多40MB。在所有核心之間共享的L3 cache也有36MB。

此間的緩存設計就能看出Arrow Lake和Lunar Lake的不同。Arrow Lake沒有像Lunar Lake一樣，設立全局的Memory Side Cache（類似SLC）。

除了Arrow Lake在芯片系統架構上更像Meteor Lake，也在于Arrow Lake并沒有太重的功耗“包袱”和局限，所以E-core和P-core是共享了L3 cache的，也就不需要多一級cache來緩解訪存延遲與帶寬問題。

Arrow Lake的iGPU核顯架構與Meteor Lake也是一致的，同為Xe-LPG。換句話說，Arrow Lake沒有像Lunar Lake一樣采用最新的Xe2架構核顯。核顯規格上，因為酷睿Ultra 200S是臺式機處理器，Xe核心配了4個（Meteor Lake是8個Xe-LPG核心）。

Xe媒體編解碼與顯示規格支持當與Meteor Lake大同小異，雙MFX媒體引擎、四通道顯示引擎。Intel這次強調了Arrow Lake是首款“為索尼8K XAVC編解碼提供硬件加速的桌面處理器”——這應該是一種高級版本的H.264格式。此處強調的還是Arrow Lake行業向多媒體制作方面的能力。

著眼于AI專門加速的NPU方面，Arrow Lake也沿用了Meteor Lake的NPU 3，所以INT8算力也就是13 TOPS。則就xPU的AI總算力角度，受制于上代Xe核顯不帶XMX矩陣引擎，以及NPU 3的規模亦不及更新的NPU 4，所以Arrow Lake的AI總算力標稱值為36 TOPS——貢獻最大的反倒是有AVX-VNNI指令加速的CPU（15 TOPS）。

不過對臺式機來說，這也不是什么問題——畢竟臺式機用戶通常在尋求圖形渲染或AI性能時，總是更偏向獨顯。

內存、IO與平臺支持

內存方面，Arrow Lake最高支持192GB容量的雙通道DDR5-6400規格內存；面向企業用戶提供ECC支持。“新的內存控制器”支持UDIMM, CUDIMM, SODIMM, CSODIMM等形態和規格的DIMM模組。媒體會上，Intel特別強調了CUDIMM（Clocked Unbuffered DIM）和CSODIMM（Clocked Small Outline DIMM）。

這里的“C”指的是在DIMM模組內就包含了CKD（clock driver，時鐘驅動），本地能再生成時鐘信號，提升數據高速傳輸時的穩定性和可靠性。Intel方面表示，這類型的內存配合Arrow Lake平臺，“內存潛能可更進一步地發揮出來”。

有關內存傳輸速率，Intel還提到Arrow Lake對于8000MT/s及以上內存的超頻支持，甚至說“DDR5-8000可能是個不錯的‘甜點’(數據速率)”，“內存控制器可以保持在Gear 2，用戶可以從IMC和內存中獲得大量額外的頻率”，“Arrow Lake對內存超頻具備很好的韌性。”

IO方面，Arrow Lake的IO支持詳見下圖；配合800系列芯片組，總共48個PCIe通道——20x PCIe 5.0。不過Intel沒有去談芯片不同die具體的IO支持——后文會提到Arrow Lake的chiplet和先進封裝方案，它看起來和Meteor Lake很像；理論上其中的IO tile和SoC tile都將引出各自的I/O。

對這部分感興趣的讀者可以留意Intel慣常會出的平臺技術白皮書。理論上，這顆處理器的IO tile角色上部分取代了此前的PCH芯片組——只不過有著明顯更高的互聯帶寬；而SoC tile則負責處理CPU自身過去所謂“直連”的IO特性；800系列芯片組再擴展一部分IO能力...

特色項目方面，Arrow Lake芯片本身支持2個Thunderbolt 4接口，Wi-Fi 6E、藍牙5.3與千兆以太網；新平臺擴展，借助外部的控制器可擴展4個Thunderbolt 5接口、Wi-Fi 7、藍牙5.4和2.5Gbps以太網。

此外，無意外地Arrow Lake搭配的是LGA-1851新規格插槽主板，即800系列芯片組主板。

Chiplet、先進封裝與制造工藝

如前文所述，Arrow Lake在芯片封裝系統層面的架構上，看起來和Meteor Lake很像。即Arrow Lake也是顆基于chiplet、采用2.5D/3D先進封裝技術的處理器。

它總體分成了GPU tile、SOC tile、I/O tile、Compute tile，Base tile，以及一片用于結構填充的structural silicon。對Meteor Lake了解的讀者，對這樣的設定不會陌生；這種組成方式表現出了與Lunar Lake的明確不同。

目前尚無各模塊剖析的具體信息。不過想想就知道，Arrow Lake的CPU核心微架構做了大改，也不再是Meteor Lake那樣的P-core + E-core + LP E-core設計，所以Compute tile和SoC tile相較于Meteor Lake應當會有不小的差異。

Intel倒是沒有避諱談制造工藝。Compute tile用的是臺積電N3B工藝，GPU tile則采用臺積電N5P工藝，SOC tile與I/O tile都使用N6工藝。不知道底部的Base tile是個什么性質的die或interposer...

整體先進封裝所用的是Intel自家的Foveros 3D方案（Intel似乎是把非硅橋、包含interposer方案的先進封裝統一叫3D封裝的，即便它其實更像傳統意義的2.5D封裝）——雖然就前道制造角度，這顆芯片的制造不能算是multi-foundry，但也真的是鮮活的多工藝、多供應商的例子。果然chiplet、異構、先進封裝的時代是真真切切地到來了。

要知道酷睿Ultra 200S是僅面向臺式機、民用領域的芯片，都已經在大規模鋪陳這些技術了，所以“后摩爾時代”的確就在眼下了——Arrow Lake的到來也標志著PC處理器全面進入了chiplet+先進封裝時代。Intel方面說Arrow Lake是“臺式機第一次從單一結構轉向模塊化結構”，“也是臺式機第一次從Intel工藝轉向第三方工藝”。

另外，既然談到Arrow Lake與Lunar Lake更不像一家人，但兩顆處理器采用相同的CPU核心微架構，這就要求核心設計具備對應的彈性和可擴展性。本文不打算將太多筆墨放在Lion Cove和Skymont的微架構上，此前Lunar Lake的技術解析文章已經提過。

不過當這兩個核心要搬到Arrow Lake臺式機處理器上，將其抬升至更高的頻率、更多的核心，及更高的性能上限，設計工具、方法論就是個中關鍵。Intel幾個月前就提過，同樣是Lion Cove，在Lunar Lake和在Arrow Lake上就“不太一樣”。而靈活性與可擴展性，是令一種架構應用不同定位的關鍵，畢竟是覆蓋從9W-250W的功耗段。

“Skymont和Lion Cove在核心中內置了新的可擴展性。這種可擴展性再加上Foveros快速集成優勢，就能迅速將這些核心轉化成高性能解決方案。讓我們僅間隔1個月的時間就交付Arrow Lake。”

性能提升似乎不是重點？

接下來該談談酷睿Ultra 200S系列的性能和效率情況了。這次Intel在媒體會上最濃墨重彩的宣傳，除了AI PC，就在于Arrow Lake的能效提升、功耗降低上了——畢竟我們此前評價Lunar Lake是新時代的Pentium-M。而將其搬到桌面平臺，首先受惠的也必然同在效率上——比如據說Arrow Lake在125W時達成的多線程性能，就相當于Raptor Lake-Refresh在250W時的性能了。

不過照例還是要先談談絕對性能。CPU核心理論性能，Intel給出的數據是，單線程性能相比上代提升8%左右（酷睿Ultra 9 285K vs 酷睿i9-14900K），相比隔壁Ryzen 9950X領先4%。測試基于Geekbench, SPEC2017, Cinebench等常見項目取平均值。

IFA期間，Intel還曾給出一個數據：Arrow Lake-S之上的Lion Cove，相較上代Raptor Cove，IPC提升約9%。

我們更關心的多線程性能方面，酷睿Ultra 9 285K雖然比上一代酷睿i9少了8個線程，頻率也更低，但仍表現出了性能的領先～15%；相比Ryzen 9950X則領先約13%。E-core性能的大幅提升（相比上代Gracemont，Skymont的單線程整數性能▲32%，浮點性能▲72%；多線程整數▲32%，浮點▲55%）在此應當是功不可沒的。

這種程度的核心性能提升，到系統測試中大約很難反映出大變化。在Intel自己做的游戲測試里，Arrow Lake與Raptor Lake-Refresh的性能差不多（“多數時候性能差異在±3%”）。平均游戲性能“與競爭對手（Ryzen 9950X）也各有優劣”“不相上下”；

與帶3D V-cache的Ryzen 7950X3D相較，“我們測試的31款1080p分辨率游戲，性能差異在5-7%之間”，“依然有相當強的競爭力”。

更多相比Ryzen 9950X在內容創作方面的性能對比見下圖——不過注意這系列對比項目中，Arrow Lake表現特別出色的那些，基本都是媒體編解碼相關的——拋開編解碼加速不談，雙方在渲染、辦公、內容創作等對比項中仍然是互有勝負的。

我們也已經拿到了酷睿Ultra 9 285K和酷睿Ultra 5 245K，后續會將體驗結果奉上。

效率大提升，一半功耗就有相同性能

感覺挺破天荒的事情是，Intel在臺式機CPU發布會上花很大篇幅談效率和功耗——這是起碼在近些年都沒怎么出現過的盛況，要不怎么說新架構是新時代的Pentium-M呢。這兩年另一個大篇幅談臺式機處理器效率和功耗的是蘋果——此前發布Mac Studio之時。

即便可能大部分臺式機用戶對功耗都并不怎么敏感，也不在意綠色低碳之類的問題，但降低功耗也是未來提升性能上限的前提。Intel也說，“提升能耗比，降低對頻率和電壓的依賴，給未來進一步提升性能創造了有利空間。”

以及Arrow Lake的一部分設計目標就在于，以“單線程/多線程性能具備優勢，游戲性能保持酷睿14代處理器的表現”為基礎，提升其能效；當然還有相較Raptor Lake-Refresh，加入更多新特性（如AI）等...

從結果上來看，Arrow Lake也達成了顯著提升能效或每瓦性能的目標。基于Cinebench 2024的測試，Arrow Lake獲得與Raptor Lake-Refresh相同性能時，功耗低了一半（前者的125W，后者的250W）。

且在包括Office辦公、AI CV（CPU INT8）、Zoom視頻會議等應用中，相比酷睿i9-14900K，酷睿Ultra 9 285K的功耗下降42%-58%。

具體到游戲中，兩代處理器達成相似性能的情況下，Arrow Lake的整體系統功耗可降低80W。Intel還公布了不同游戲中，Arrow Lake相比上代處理器的系統功耗降低數據如下圖。不過注意，這是板級系統功耗變化，而非CPU芯片本體。

能效提升對應了一個很有趣的事實：據Intel自己所說，嘗試降低處理器的功耗上限（如PL1 250W→175W→125W），很多游戲的實測性能保持幾乎一致。Intel沒有解釋其中原因。不過這一特性對于體積或功耗受限的小系統，例如小型機箱的游戲性能釋放，的確會相當有價值。

功耗降低另一方面也帶來了封裝溫度的下降：360一體式水冷散熱的前提下，在《彩虹六號：圍攻》游戲中，相比Raptor Lake-Refresh，這一代CPU封裝溫度甚至能下降17℃。不同游戲下的平均CPU封裝溫度下降約13℃。溫度的下降，實際也拉高了CPU的潛在性能上限。

值得一提的是，Intel提到CPU運行溫度下降不僅是功耗降低達成的，與芯片設計（如P-core與E-core的交叉分布）等因素也有密切關聯。“在熱、能耗管理等方面，Arrow Lake這一代取得了長足進步。”

所以最終，就能效提升、功耗降低、溫度下降，Intel搬出了均衡性最佳的酷睿Ultra 7 265K，說它相較上代頂配的酷睿i9-14900K，在游戲性能損失僅5%的情況下，CPU封裝溫度下降～15℃，功耗降低最多188W。從芯片產品換代的角度來看，這個結果是不是還挺理想的？

只不過Intel在本次媒體會上沒有系統地解釋Arrow Lake達成功耗下降與能效提升的確切原因。我們認為，這與制造工藝換代、設計方法改良、電源管理與核心架構改進，乃至線程調度策略變化都有關。

IFA期間，Intel在媒體會上多少提到過一些能效提升的要素，包括“Ganged DLVR”——多個DLVR提供更高效的電壓調節、更高的內存帶寬及P-core cache擴容與改進、ITD線程調度輔助（相關預測模型之類）、S0ix modern standby支持等...后續我們會對Intel在IFA期間所做的Arrow Lake技術分享做進一步深入。

現已加入AI PC豪華套餐

最后簡單談一談AI PC相關的部分——這其實也是這次Intel強調有關Arrow Lake的關鍵，但本文不打算做深入。

34 TOPS的AI總算力，NPU單體13 TOPS，都不算是值得大書特書的數字。除了給出Geekbench AI, UL Procyon AI跑分，內容創作與用戶交互app中AI特性的各類性能對比；我們認為Intel在發展AI過程的策略中，真正靠譜的還是在于AI生態的開拓，以及觀察AI應用開發者的處理器選擇。

這次Intel提到，在與ISV的溝通中發現，GPU仍然是最受關注的，app借助GPU跑AI的占比也大過CPU與NPU。這是Intel奉行XPU策略的原因之一，“我們現在是唯一一個每個加速器都支持DirectML和所有主要數據類型的供應商”。這對推進AI PC生態，以及AI PC的用戶滲透還是有著相當價值的。

至于首次將AI PC的概念帶到臺式機，Intel對于臺式機處理器加入AI能力，包括CPU的AVX-VNNI指令加速及NPU單元，其考量核心在于，雖然很多臺式機用戶真正去用AI會考慮高端獨顯，但“綜合各種因素”，這么做能夠“幫助用戶為未來AI新功能做好準備，也兼顧目前AI的發展，包括AI游戲的需要”。

這也是帶動AI PC生態的一環。且Arrow Lake作為AI PC的參與者，也是Intel此前預定2025年底前出貨1億片內置AI能力CPU的關鍵組成部分。Arrow Lake, Lunar Lake, Meteor Lake都是達成此目標過程中不可或缺的。