ai cpu 就是集成了 npu(神经处理单元)的专用处理器,专为在设备本地执行 ai 任务而设计。随着越来越多的设备开始采用 ai cpu,它们已经成为运行 windows copilot runtime 和 apple intelligence 等 ai 功能的基础硬件平台。
面对市面上琳琅满目的 ai cpu,我们该如何选择呢?下面就让我们来一探究竟。
ai cpu 对比分析
intel、amd、苹果和高通最近都在发力新一代移动处理器的 soc(单片系统)设计。这些新处理器将 cpu、gpu 和 npu 整合在同一块芯片上,来提供高效的 ai 算力。
通过各厂商公开的官方公告、设计规格以及自测和独立基准测试,我们可以评估这些新处理器是否值得现在入手。下面,就来看看这些 ai 处理器最新动态。
intel core ultra 200v(lunar lake)
intel lunar lake
英特尔在 2024 年 computex 大会上推出了新一代 lunar lake 移动处理器。该系列处理器在散热、能效、图形处理和 ai 算力等方面比前代都有显著提升,但仍然采用了 x86 架构。主要亮点包括:
- 统一内存架构:lunar lake 处理器把 lpddr5 内存集成进了 soc 设计中,具有更高的数据传输带宽和更低的功耗。
- 3 纳米工艺:通过 3 纳米工艺,英特尔在 lunar lake 中塞进了更多晶体管,提高了性能和能效。
- 集成 npu:lunar lake 配备了 6 个 npu 计算引擎,提供了 40 tops 的 ai 算力(int8 精度)。
- 禁用超线程:8 个核心(4 个 p 核 + 4 个 e 核)均禁用了超线程技术,优先考虑续航而非性能。
新的 soc 设计使得 lunar lake 比上一代 meteor lake 处理器,预计 ai 性能提升 3 倍,图形处理速度快 1.5 倍,能效提高了约 40%。
amd ryzen ai 300(strix point)
amd ryzen ai 300
与注重功耗效率的英特尔相比,amd 走的是性能路线,哪怕能耗更高。主要亮点包括:
- zen 5 微架构:每时钟周期指令(ipc)和整体性能显著提升。
- 集成 rdna 3.5 图形处理器:在原有 rdna 架构的基础上进行了改进,大幅提升了图形处理和 ai 任务的性能。
- xdna2 npu:是性能最强悍的 npu 之一,提供高达的 50 tops(int8 精度),符合 copilot+ pc 要求。
- block fp16:在几乎不牺牲性能的情况下,支持更高精度的 ai 任务。
基于先进的图形和 ai 处理能力,amd 的 ryzen ai 300 系列处理器是执行 ai 和计算任务的理想选择。
apple m4
apple m4
apple m4 沿用了 m3 的多项技术,例如 3 纳米工艺、统一内存、芯片组设计和混合架构。m4 已经被最新的 ipad pro 所采用,配备了 9 或 10 个 cpu 核心(3 或 4 个 p 核和 6 个 e 核)、一个 16 核 npu(35 tops),以及一个速度是 m2 四倍的 10 核 gpu。
苹果对 m 系列芯片进行了深度优化,而且 arm 设备在节能方面本就比 x86 设备更具优势。
qualcomm snapdragon x elite
qualcomm snapdragon x elite
现在,高通专门为 windows 设备推出了高性能的 arm 处理器。与大多数 windows pc 使用的复杂指令集(cisc)不同,snapdragon x elite 处理器采用了精简指令集(risc)。
高通表示,x elite soc 搭载了 12 核 arm v8 oryon cpu、adreno x1 gpu 和一个能达到 45 tops int8 精度的 hexagon npu,是符合 copilot+ pc 标准的强大处理器。
它的 risc 架构再配合强大的 soc 设计,让高通的 snapdragon x elite 成为了 apple m 系列芯片的强劲对手。
intel、amd、苹果与高通:ai 处理器对比
下表对比了 intel lunar lake、amd ryzen ai 300、apple m4 与高通 snapdragon x elite 的性能:
规格 | core ultra 7 268v | amd ryzen ai 9 hx 370 | apple m4(10 核心) | qualcomm snapdragon x elite x1e-84-100 |
---|---|---|---|---|
cpu | 最高 5.0 ghz(8 核心/8 线程 lion cove/skymont) | 最高 5.1 ghz(12 核心/24 线程 zen 5 和 zen 5c) | 最高 4.4 ghz(10 核心/10 线程 armv9) | 最高 3.8 ghz(12 核心/12 线程 oryon) |
gpu | 最高 2.00 ghz(8 核心 xe2) | 最高 2.9 ghz(16 核心 amd radeon 890m) | 最高 1.4 ghz(10 核心 apple m4 gpu) | 最高 1.5 ghz(qualcomm adreno x1) |
npu | 48 tops int8 | 50 tops int8 | 38 tops int8 | 45 tops int8 |
热设计功耗(tdp) | 17-30 w | 28 w | 22 w | 23 w |
工艺节点 | 3 nm | 4 nm | 3 nm | 4 nm |
架构 | x86 | x86 | arm | arm |
ai 功能 | windows copilot runime | windows copilot runime | apple intelligence | windows copilot runime |
上表列出的 ai 处理器共 4 款,其中:
- x86 架构:lunar lake 和 ryzen ai 300 共两款
- arm 架构:m4 和 snapdragon x elite 同样是两款
通常,arm 处理器在功耗效率上更具优势,而 x86 则在性能上更胜一筹。但随着 m4 和 x elite 的性能提升,以及 lunar lake 和 ryzen ai 300 的节能优化,性能与功耗效率之间的差距正在逐渐缩小。
- x86 处理器阵营:intel lunar lake 凭借其 3nm 工艺、集成统一内存、禁用超线程技术和采用较少的 cpu 核心数,在节能方面表现更优;而 amd 的 ryzen ai soc 则在更高的 cpu 时钟速度、更强大的 gpu 和具备 block fp16 功能的 npu 方面,提供了更优越的性能表现。
- arm 处理器阵营:苹果 m4 硬件加速的追踪功能和对 macos 应用的原生支持,在散热、cpu 和 gpu 方面要均优于 x elite。而且,尽管 x elite 也是一款强大的 arm 处理器,但微软 windows arm 生态目前还远远无法与苹果抗衡。
如何选择 ai cpu?
随着搭载 ai 能力的 soc 面市,笔记本电脑厂商通常都会及时跟进。那么,我们应该选择哪款 ai cpu 呢?
- apple m4:非常适合 macos 用户。该处理器专为 macos 设计和优化,提供了出色的性能和优秀的电池续航能力。
- amd ryzen ai 300:游戏玩家的理想选择。它的高性能多线程 cpu 和强大的集成 gpu,非常适合游戏和其他高强度任务。
- intel core ultra 200v:提供了较为平衡的性能。适合需要兼顾性能和电池效率的用户,适用于电竞、工作、影音媒体和网页浏览。
- 高通 snapdragon x elite:目前市面上最节能的 windows ai 处理器。也是首款符合 copilot+ pc 标准的处理器,非常适合日常工作、网页浏览和影音媒体。
尽管上述 4 款处理器都集成了 npu 来提供 ai 功能,但 ai 硬件和软件生态目前还都处于刚起步的阶段,开发者还需要更多时间,才能能够开发出充分利用 npu 的软件应用。
就我个人观点:
- 如果你日常使用 macos,就只能选择苹果 m 系列芯片。而且经过这几年的发展,原生支持 apple silicon 的应用也已经足够丰富。
- 如果你使用 windows,可以考虑 amd ryzen ai 和 intel lunar lake 系列 cpu,说白了就是 x86 架构 cpu 多加了 npu,使用起来没任何门槛。
- 目前不推荐购买 snapdragon x elite pc,windows arm 生态才刚起步,支持的应用也极少,能不能被微软做起来还两说。
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