深入了解第 13 代英特尔® 酷睿™ 处理器的强大功能

April 10, 2023

Christina Cardoza

英特尔酷睿处理器

1 月，英特尔推出了桌面和移动版本的第 13 代英特尔^® 酷睿^™ 处理器，代号为 Raptor Lake。第 13 代产品整合了许多令人印象深刻的新特性和功能，它依托第 12 代英特尔^® 酷睿^™ 处理器引入的强大性能混合架构，与此同时，英特尔将继续支持不断增长的智能边缘趋势。

英特尔副总裁兼网络和边缘计算事业部总经理 Jeni Barovian Panhorst 将向我们详细介绍第 13 代产品发布（视频 1）。她将说明为什么它的多任务处理能力非常适合处理从医疗保健到酒店业等行业以及自主机器人等特定用例中常见的密集型工作负载。再次强调，英特尔致力于追求精益求精，并支持其合作伙伴和客户实现相同的目标。

对当前的网络和边缘市场而言，本次产品发布为什么令人兴奋？

面向物联网边缘的第 13 代英特尔酷睿处理器是最大限度地提高性能、内存和 I/O 并优化边缘部署的首选。我还要强调的是，移动版本的第 13 代英特尔酷睿处理器侧重于将能效、性能和灵活性与工业级功能相结合，专门满足对于网络和物联网边缘至关重要的领域的需求，包括 AI、图形和坚固型边缘用例。

相比于前一代产品，它可帮助提升性能，同时还针对不同设计功耗提供了一系列选项。这便于客户在空间和功率受限的部署中获得所需的每瓦特性能。它们不仅可实现更高的单线程性能，更高的多线程性能、图形和 AI 性能，而且可获得更高的灵活性，进而同时运行更多应用、更多工作负载以及更多互联设备 — 所有这些对于物联网边缘都至关重要。

我们的性能混合架构最多支持 14 核 20 线程，利用英特尔^® 硬件线程调度器技术，我们可以专门搭配内核来满足客户的工作负载需求。此外，我们还提供极其出色的显卡性能，这对于边缘的自主移动机器人和光学检测等用例尤为重要。将该特性与处理器的功能相结合 — 利用带有 VNNI 指令的英特尔^® 深度学习加速技术并借助英特尔 OpenVINO^™ 工具套件等开发人员工具，这一切为进一步优化 AI 推理创造了机会，有助于降低对外部加速器的依赖。

另外，这也是第一代引入 PCI Express Gen 5 连接（此前在第 12 代英特尔酷睿处理器上提供）的移动式处理器。这便于我们的客户专注于在更多位置部署要求更高的工作负载，因为将具有更大的数据流水线，并且能够提供更快、更强大的连接来连接众多不同外设。

最后，但同样重要的是，第 13 代英特尔酷睿移动式处理器还致力于通过在边缘融入灵活性、可扩展性和可持久性来重新定义工业智能。本产品组合中的某些 SKU 符合严苛环境中的工业级用例的要求，例如，它们支持 -40 °C 到 100 °C 的较大温度范围。此外，它们还支持带内 ECC 内存，可提高可靠性 — 提供在机器控制、AMR、航空电子等领域的恶劣环境中进行安装所需的性能和功能，并支持面向物联网边缘的其他令人兴奋的用例。

视频 1。与英特尔副总裁兼网络和边缘计算事业部总经理 Jeni Barovian Panhorst 一起，深入了解第 13 代英特尔^® 酷睿^™ 处理器。（资料来源：insight.tech）

可否为我们介绍一下，英特尔如何利用它的混合微架构？

我们在第 12 代处理器中引入了性能混合架构。它实际上将两个英特尔架构的最强大功能整合到单一 SoC 中：P-core（性能核）和 E-core（能效核）。其主要优势在于通过最有效地利用这些 P-core（性能核）和 E-core（能效核）来处理手头的工作负载，以纵向扩展多线程性能。

该性能纵向扩展取决于将给定应用分割为多个不同任务的效率，以及用于并行执行那些任务的可用 CPU 的数量。为满足多种多样的客户端应用和内核使用要求，我们集中资源设计了一个 SOC 架构，在单线程性能后的 performance to go 和有限线程场景中利用了更大的内核。相比于前代处理器，E-core（能效核）可帮助同时扩展多线程性能。因此，性能混合架构可在处理多线程工作负载，以及有限线程和功耗受限的工作负载时实现最佳性能。

该性能混合架构将与上述英特尔硬件线程调度器相结合，这有助于跨 P-core（性能核）和 E-core（能效核）优化并发工作负载的性能。它会实时监控指令组合，并在操作系统中为调度程序提供动态指导，以便就如何调度那些线程做出更明智的数据驱动式决策。

因此，性能线程将在 P-core（性能核）上优先进行处理，从而在电源要求可能不存在太多限制的情况下实现迅捷响应性能。然后，对于高度并行的工作负载，以及系统中的其他位置（如平台中的图形引擎或其他加速器）可能需要电源的功率受限条件，将利用 E-core（能效核）来进行处理。这种组合提供了最佳用户体验。

相比于前几代产品，本代产品有哪些主要改进？

性能始终是用户关注的首要因素。如果我们分析移动式产品家族在相同功率范围内的性能提升情况，就会发现，单线程性能最多提高了 1.08 倍。在桌面处理器中，我们的多线程性能提高了多达 1.34 倍。如果专门分析 AI 性能 — 这对边缘至关重要，可以看到，CPU 分类推理工作负载的性能提高了多达 1.25 倍。

对客户来说，另一个重要领域是提供轻松的升级路径。因此，这些第 13 代处理器插槽可兼容第 12 代英特尔酷睿处理器。我前面提到了 PCI Express Gen 5 传导性 — 这是我们第一代支持 PCIe Gen 5 的移动式产品，可提供更快的流水线来实现更大的数据吞吐量。从中受益的典型用例包括医疗成像，它需要海量的视觉数据。

我们从第 12 代到第 13 代产品中看到逐代改进的具体客户示例为 Hellometer，这是一家利用逐代性能提升，同时实现了平台灵活性的典型公司。Hellometer 为快餐店提供专门实现餐厅自动化 AI 的 SaaS 解决方案，第 13 代产品可在其目标市场提供更高的边缘 AI 性能，帮助降本增效。

在那些餐厅，等餐时间至关重要；它可直接转化为营收，因为如果队排得太长的话，客人就会直接开车走了。因此，这些品牌十分重视利用 Hellometer 的基于计算机视觉的技术，该技术一直使用我们的上一代英特尔酷睿移动式处理器，并在处理器中内置了 AI 加速功能。

但是，随着第 13 代英特尔酷睿处理器的发布，Hellometer 首席执行官提到，第 13 代处理器将在其解决方案中启用并额外添加一个视频流，这反过来会将其处理客户数据的能力提高 30%，以实现实时推理，而无需独立的 AI 加速器。这使客户能够更全面地了解用户体验，进而赢得业务。而且，它有助于交付能够真正创造业务价值的创新。

当我们更接近边缘时，这些处理器如何创造新的机会？

我们支持的用例范围极其广泛。如果研究军事应用，车辆和飞机或边缘设备将有机会支持嵌入式计算，以用于情报、安全和侦察目的。此外还有航空电子设备，它们在空间受限和严格使用条件下具有多任务处理性能和耐用性要求。考虑到医疗保健方面的进步，如果启用超声波成像、内窥镜检查、临床设备，同样有大量视觉数据需要处理。然后是酒店服务业，如 Hellometer 示例中所述。还有其他各种应用，包括视频墙和数字标牌、AI 驱动式店内广告、交互式平板显示器，这些应用都可以利用我们的第 13 代酷睿处理器。

工业应用（如基于 AI 的工业流程控制）可以利用第 13 代英特尔酷睿处理器，在空间和功率受限的情况下集中处理强大的计算和 AI 工作负载。这方面的一个示例是我们的合作伙伴 Advantech，它专注于开发 AMR — 自主移动机器人，这实际上正成为仓储、物流和制造环境中的新常态。

AMR 和其他计算机视觉应用由于需要提供强大但外形极小的 AI 和基于摄像头的输入，因而面临严峻挑战。具体来说，AMR 可能需要处理来自多个不同摄像头和距离传感器的数据，以便能够在其环境中安全导航。该市场正在迅速增长，因此问题在于如何利用那种机会，并帮助我们的客户创造价值。

Advantech 有多款产品利用了第 13 代英特尔酷睿移动式处理器，以满足计算和图形处理性能需求以及能效需求。这其中的每个解决方案都受益于以下事实：您可以通过这些采用性能混合架构的移动式处理器、集成式英特尔^® 锐炬^® Xe 显卡的密集型图形处理能力，以及 DDR5 内存支持获得适应性性能。当然，这也受益于最新一代处理器极其出色的能效 — 更长的电池续航时间提高了在工厂或车间运行的机器人的持久性。那降低了总体拥有成本。