請更新您的瀏覽器

您使用的瀏覽器版本較舊,已不再受支援。建議您更新瀏覽器版本,以獲得最佳使用體驗。

科技

一覽處理器廠商「人工智慧推論加速單元」:CES 2024 的 x86 雙雄篇

科技新報

更新於 01月16日16:19 • 發布於 01月17日07:50

「生成式 AI 席捲一切」可謂今年 CES 2024 的最佳寫照,許多電子裝置廠商競相展示開發成果,從只需簡單提問就可操作多種家庭應用的智慧型助手。

如浴室智慧鏡子、連接 ChatGPT 即時翻譯的智慧眼鏡、解決睡覺打鼾問題的智慧枕頭、實現嘴唇診斷護理的智慧唇膏、全面檢測寵物健康的智慧地毯,一路到「理所當然」內建 AI 助理的電視冰箱等家電,以及能提出建議的汽車,諸如此類,由小到大,生成式 AI 應用無所不在。

個人電腦當然不能免俗,全球最大個人電腦品牌商聯想(Lenovo)董事長兼執行長楊元慶,CES 2024 時表示「AI PC 是聯想 40 年重大機運」不打緊,繼 1995 年 Windows 95 PC 鍵盤加入 Windows 鍵,睽違近 30 年,微軟將在 Windows 12 PC 鍵盤新增 Copilot 專用鍵,使 Copilot 形同「PC 開啟 AI 世界的入口」。說 AI 是浮載浮沉的個人電腦產業必須拚死拚活緊緊抓住的浮木,一點都不誇張。

▲ 微軟將為 Windows 12 定義 Copilot 專用按鍵,這堪稱是歷史性的一刻,象徵「人工智慧之神」即將在所有個人電腦內「顯靈」。

巧合的是,CES 2024 一剛結束,靠著 AI 題材加持而在過去一年內股價上漲超過 60% 的微軟,睽違兩年多,再度超車人工智慧戰略仍然不明的蘋果,躍升全球市值最高的公司,可預期很長時間,個人電腦鍵盤那個 Copilot 專用鍵,是很多人第一次使用 AI 的開始,並如數億個小廣告,宣告微軟 AI 霸權時代的到來。

寄望帶動下波電腦換機潮的 AI PC

隨著效能漸漸過剩,個人電腦使用壽命也越來越長,多年遲遲未見讓人耳目一新的殺手級應用,加上越來越多人寧願定期砸給智慧手機鈔票,也不想花小錢升級電腦,除了 COVID-19 疫情曾帶來短暫筆電銷售狂潮,接著就是漫無止境的萎靡不振,如一灘死水,寄望 AI 成為久旱甘霖的欲望,都寫在微軟、x86 雙雄及眾多個人電腦廠商臉上,本屆 CES 順理成章昇華成 AI PC 布道大會。

天底下所有信仰都需要「理論基礎」的「登山寶訓」,OpenAI ChatGPT 聊天機器人引爆生成式 AI 狂潮,也同時引發隱私和安全疑慮,所以若可終端執行大型語言模型(LLM),此問題即迎刃而解,也減輕雲端資料中心負擔,畢竟 AI 時代資料中心早化身為吃電巨獸,平均每年激增 25%,刺激個人電腦銷售量同時也可愛護地球順便保護北極熊,聽起來是不錯的主意,但如此一來,人類花在 AI 的總體耗電量究竟變多還是變少,好像就不是「AI PC誓師大會」的台上演員會談到的議題了。

相隔 20 年,英特爾的桌機與筆電品牌再度分而治之

英特爾 2023 年 12 月推出代號 Meteor Lake、以 Core Ultra 為名的筆電專用處理器產品線,是繼距今超過 20 年前的 2003 年 3 月 Centrino 行動運算平台和 Pentium M 處理器,再次桌機筆電分而治之,個別擁有獨特處理器微架構和品牌。

時過境遷,令人不禁感慨歷史總會重演,這也是英特爾對蘋果 Apple Silicon 的最強烈反應,即使好像有點太晚了。

關於人工智慧,英特爾 Meteor Lake 描繪了清晰願景:CPU 有三個功能齊全的 AI 引擎,Arc Xe-LPG 內顯為內容創建的 AI 加速提供充沛的矩陣浮點運算量,源自於 Movidius 的 NPU(VPU)旨在卸載持續的推論負載,自 2017 年底至今發展多年的 GNA(Gaussian & Neural Accelerator,高斯和類神經加速器)則專注語音喚醒等超低功耗功能,與維持現有支援 GNA 軟體的相容性。

▲ Core Ultra Meteor Lake 是英特爾首款內建 NPU 的 x86 處理器,即使其 GNA 早已行之有年,並且看來也不會消失。

據英特爾公開產品時程表,桌機市場,2024 下半年會登場「首款內建 AI 加速器的遊戲用 CPU」Arrow Lake,採 Intel 20A 製程(5 奈米);隨後「徹頭徹尾為低功耗重新打造,能耗比足以挑戰蘋果」的 Lunar Lake 則構成筆電產品線骨幹,無論 GPU 和 NPU,都提供現有三倍的 AI 性能。

英特爾也在 CES 2024 展示 Lunar Lake 晶片,類似蘋果 M 系列處理器,CPU 與兩顆 LPDDR5X 記憶體共同封裝至同個系統模組(SOM,System On Module),而英特爾早在 Meteor Lake 樣品就玩過一次。

▲ 本地端人工智慧推論性能,已成為 x86 雙雄新款 CPU 的重中之重,但實際表現和「使用者體驗」,沒人能說得準。

說到 Lunar Lake,最早英特爾簡報描述,是使用最先進 Intel 18A(強化版 5 奈米)製造,但英特爾 2023 年 9 月 Intel Innovation 卻亮出可動 Lunar Lake 樣品,很明顯跟「2024 年第一季才會風險試產 18A 晶片」時間表對不起來,導致有些媒體推測 Lunar Lake 提前轉向 Intel 20A。

結果真相接近大白:答案是被蘋果帶頭千錘百鍊的台積電第一代 3 奈米(N3B),真是可喜可賀。看在 Lunar Lake 必須拚死拚活降低功耗的份上,英特爾決定不會不合理,但也多少再次證明「比起減少功耗,英特爾依舊更重視電晶體性能」這件事。

汽車市場是英特爾預計人工智慧發揮重大作用的另一個市場,CES 2024 英特爾發表首款汽車市場「軟體定義車輛系統單晶片」(SDV SoC),利用「英特爾的人工智慧專業知識」,最多 12 個 CPU 核心,整合 Arc Xe 內顯,支援最多四個 8K 解析度的顯示器,功耗範圍介於 12W~45W,是為數位駕駛艙和娛樂系統及即時 LiDAR、雷達和攝影機感測器等安全措施供電的重要部分;透過人工智慧即時分析,區分安全和災難可發揮重要作用。

▲ 從儲存到網路到物聯網到汽車,這年頭什麼東西都要「軟體定義」,簡化硬體架構並透過軟體集中化裝置管理。

毫無疑問,汽車產業有非常嚴格的安全標準,此晶片通過 AEC-Q100 車電零組件可靠度認證,吉利旗下品牌 Zeekr 將成為第一家採用全新英特爾車用晶片的汽車原始設備製造商。英特爾也宣布主持新 SAE 汽車電源管理標準工作小組,開發與定義電動車電源管理的產業標準,包括 J3311。

同場加映相對看似了無新意的第 14 代 Core HX 系列行動處理器,著眼遊戲高效能筆電,略為增強的 Turbo 時脈之外,由於充足的 PCIe 通道數,「新」平台主要功能均圍繞添加獨立控制器的能力展開,如代號 Barlow Ridge 的 Thunderbolt 5/USB4v2 控制器與筆電製造商自行選擇的 WI-Fi 7 和 Bluetooth 5.4 方案。

▲ 第 14 代Core Raptor Lake Refresh 實在給人強烈的「不換湯也不換藥」之感。

英特爾拖出 AMD Ryzen 9 7945HX 和 7945X3D(有 3D V-Cache 的版本)當沙包,跟此系列最高階的型號 Core i9-14900HX 較量,遊戲效能表現最多領先 37%,但也有落後 AMD 2% 的地方,整體領先幅度充其量微不足道,這到底是加分還是扣分,就只能留給每個人自由心證。

AMD Ryzen 8000G 讓高效能內顯和大小核混搭 CPU 搶灘桌機

AMD 於 CES 2024 發表基於 Zen 4(AM5 腳位)的桌上型電腦 APU Ryzen 8000G 系列,總計兩個 Phoenix 1(同 Ryzen 7040)和兩個 Phoenix 2 型號,最高規 Ryzen 7 8700G 有 8 個 Zen 4 CPU 核心和基於 RDNA 3 的 Radeon 780M 內顯(12 個 CU),替使用者提供無需獨立顯卡的 1080p 解析度遊戲或內容創作平台。

較低階 Ryzen 5 8600G 有 6 個 Zen 4 CPU 核心和 8 個 CU 的內顯,時脈也略低,兩型號均包含內建 Ryzen AI NPU 人工智慧推論引擎,技術來自 2022 年併購 FPGA 第一大廠賽靈思(Xilinx)取得的 AIE(AI Engine)。

▲ AMD 宣示 Ryzen 8700G 可在 1080p 解析度的遊戲環境,擊敗外掛 Nvidia GeForce 1650 獨顯的英特爾 Core i5-13400F,並有明顯成本優勢。

但其餘兩個 Phoenix 2 型號就相當有看頭:AMD 歷史上首次「大核(Zen 4)+ 小核(Zen 4c)」桌機產品登場。Ryzen 5 8500G 是「兩大四小」,Ryzen 3 8300G 則是「一大三小」,兩者皆未配置 Ryzen AI NPU,內顯也僅為 4 個 CU 的 Radeon 740M。

2016 年 9 月問世的 AM4 腳位,歷經「挖土機」(Excavator)、Zen、Zen+、Zen 2、Zen 3 等微架構,至今超過七個年頭,AMD 依然打算延長 AM4 平台至前所未有的生命週期,CES 2024 一併放出四款「全新」Ryzen 5000 系列桌上型處理器。假如有人預測 AM4 能「戰十年」,也不是太讓人意外的劇本。

無獨有偶,英特爾 CES 2024 亮相車用晶片,AMD 也沒有閒著,發表兩款目標增強汽車用戶體驗的新產品:共七個型號 XA Versal AI Edge 系列(安全認證含 ISO 26262、IEC 61508、ISO 13849),以及嵌入式 Ryzen V2000A 處理器(AEC-Q100 認證,Zen 2 核心),都採台積電 7 奈米製程。前者感測器用,更安全自動駕駛,後者則是資訊娛樂和駕駛艙應用,為汽車產業往「軟體定義車輛」轉型的一部分。

AMD XA Versal AI Edge 晶片核心是雙核心 Arm Cortex-A72(應用處理器單元)和雙核心 Arm Cortex-R5F(即時運算單元),結合不同數量和規模 AIE-ML 引擎、數位訊號處理器和 FPGA 陣列,理論運算能力從邊緣運算的 5TOPS(功耗 6~9 瓦)延伸到加速器等級 171TOPS(75 瓦),有七種不同等級設備和市場的選擇,從前向攝影機、車內監控、LiDAR、4D 雷達、環境視角、自動停車和自動駕駛,開發人員能夠使用相同的開發工具、相關軟體和通用生態系統擴展設計,在同平台更新。

▲ 併購賽靈思後 AMD 試圖充分發揮 FPGA 的彈性,以滿足不同市場階層的需求。

AMD CES 2024 發表第二個汽車相關產品是 Ryzen Embedded V2000A 系列,奠基於「成熟」的 Zen 2 核心和 Radeon Vega 7 內顯,支援高達四個 4K 顯示器,內建兩組 GbE 網路界面,符合 AEC-Q100 汽車標準,並保證供貨十年。

▲ 英特爾有符合 AEC-Q100 的車用系統單晶片,AMD 當然也有,但多少車廠願意買單就值得觀察了。

與 AMD 在 XA Versal AI 和 Ryzen Embedded V2000A 的合作夥伴,包括名電動車製造商特斯拉,Ecarx、Luxoft、BlackBerry / QNX、Xylon 和 Cognata 也希望將新晶片給自家汽車產品用。也許我們再等個幾年,就會看到汽車出現大量 x86 處理器,也有可能從未發生。

AI PC 究竟是趨勢還是噱頭?

基本上,不會有人否認人工智慧的重要性和必要性。回到 AI PC,微軟催生隨手可按可用的 Copilot 專用鍵,意味過去只活躍於重度科技使用者之間的生成式 AI 應用,即將走向普及眾人,讓 2024 年成為「AI PC 年」,昭告人工智慧時代的轉捩點,遠非僅僅用 NPU 執行 Windows Studio Effects 做些語音處理和噪聲抑制的等背景工作負載,而徹底改變人類工作型態,以及人類與電腦互動的方式。

藉由終端執行推論,可消除雲端 AI 服務的延遲,並消除企業一直以來資料上傳至雲端的安全風險,這是 AI PC 的最大優勢,從這意義來說,當 Copilot in Windows 和 Copilot for Microsoft 365 可置入 AI PC 並順暢執行的那刻起(全世界都很好奇實際硬體規格需求),就是許多個人電腦製造商熱切期待 AI PC 真正實用化的那天。

▲ 光是將現在 Office 軟體整合人工智慧,憑想像就能感受到潛在威力的殺手級應用了。蘋果尚未確定人工智慧戰略當下,微軟市值一舉超車蘋果,只是歷史必然。別的不說,光出一張嘴就能做出 Excel 樞紐分析,不覺得實在很厲害嗎?

回過頭來,現在以 x86 雙雄為主(或加上高通及未來篤定踏入這個戰場的聯發科)的晶片廠商和眾多個人電腦品牌,很努力替 AI PC 敲鑼打鼓是一回事,但制定遊戲規則的微軟(或其他科技巨頭)提供怎樣「使用者體驗」又是另一回事。

微軟透過 Copilot 重新定義並收攏軟體使用和網路服務,也限縮硬體廠商能做到的差異化,要如何預裝軟體做出差別,是品牌廠的巨大挑戰,這偏偏又是他們最不熟悉的陌生領域。屆時「該如何定義 AI PC」、「AI PC 的效能評鑑標準」及「你家 TOPS 不等於我家 TOPS」也勢必引爆一連串激烈的行銷戰。

不過,十年來對 Arm 版 Windows「有一搭沒一搭」的微軟,拜「想辦法讓使用者隨時隨地都能接觸 Copilot」之賜,促使硬體廠商做出電池續航力和隨時可用性媲美蘋果 MacBook 的 Windows 筆電,已變成有強烈誘因的推進力。

面對 Arm 架構處理器極可能大舉入侵傳統 Wintel 筆電市場的潛在威脅(這件事在資料中心伺服器已成現實),x86 雙雄會激發出多巨大潛能捍衛領地,這會否打開智慧手機廠商進軍個人電腦市場的大門,或許是值得好好觀察甚至有好戲看的議題。

(首圖來源:CES

立刻加入《科技新報》LINE 官方帳號,全方位科技產業新知一手掌握!

0 0
reaction icon 0
reaction icon 0
reaction icon 0
reaction icon 0
reaction icon 0
reaction icon 0