揭秘英特爾最新AI PC處理器，引入AI設(shè)計(jì)制造！

從云到端，處理器廠商在無一例外地導(dǎo)入AI。日前，英特爾在一場年度重磅的發(fā)布會(huì)上推出了酷睿Ultra 處理器和第五代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器等產(chǎn)品。其中，酷睿Ultra 處理器面向移動(dòng)平臺(tái)和邊緣計(jì)算應(yīng)用，為PC計(jì)算和圖形性能帶來革命性體驗(yàn)，由此開啟AI PC新紀(jì)元。

回顧今年9月，英特爾CEO帕特·基辛格在硅谷喊出了革命性的AI PC概念，依照他的設(shè)想，AI PC將以空前的速度推進(jìn)，2025年將有上億臺(tái)內(nèi)置有AI模塊的PC問世。一款小小的處理器芯片如何顛覆產(chǎn)業(yè)？它又是如何設(shè)計(jì)制造出來的？隨著酷睿Ultra的正式發(fā)布，這款工程代號(hào)為Meteor Lake的處理器，背后越來越多的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)也開始浮出水面。

引入AI打造的PC處理器

Meteor Lake對(duì)英特爾來說意義重大：它是酷睿Ultra系列處理器第一代產(chǎn)品；是首款基于Intel 4制程的處理器；是四年五大節(jié)點(diǎn)的第二節(jié)點(diǎn)；使用了3D Foveros封裝及Chiplet架構(gòu)，并首次集成了NPU實(shí)現(xiàn)端側(cè)AI推理能力；被寄望于開創(chuàng)AI PC新紀(jì)元。

在為處理器產(chǎn)品植入AI特性的同時(shí)，事實(shí)上，AI也被用來加速了Meteor Lake的設(shè)計(jì)制造。

一直以來，處理器的設(shè)計(jì)制造都是一個(gè)非常復(fù)雜且精密的過程，特別是對(duì)于集成了數(shù)百億晶體管的計(jì)算機(jī)處理器來說更是如此。這就好比在芯片內(nèi)部蓋摩天大樓，合理安排所有晶體管，確保它們能夠按需工作、高效工作，是至關(guān)重要的。

既然AI可以進(jìn)行人臉識(shí)別、可以篩選垃圾郵件……適合從事很多復(fù)雜數(shù)據(jù)中的識(shí)別工作，那么，它是否可以用于處理器的生產(chǎn)制造？答案是肯定的。

AI工具可以在設(shè)計(jì)早期就發(fā)現(xiàn)缺陷，這樣芯片就能更快推向市場；同時(shí)，它還能監(jiān)督生產(chǎn)過程，提高芯片良率。特別是對(duì)Meteor Lake這種一個(gè)封裝中堆疊多個(gè)“小芯片”的結(jié)構(gòu)，由于每個(gè)處理器組件存在細(xì)微差異，通過AI有助于找到最佳的組合方式。

事實(shí)上，業(yè)界并不止英特爾在芯片設(shè)計(jì)中引入AI，兩大EDA工具提供商Cadence和Synopsys，也在打造AI工具來進(jìn)行處理器的布局設(shè)計(jì)，還有谷歌，此前也分享了采用AI開發(fā)AI加速處理器的消息。

讓AI從事如此復(fù)雜的工作，具體需要哪些關(guān)鍵技術(shù)呢？強(qiáng)化學(xué)習(xí)是一項(xiàng)重要技術(shù)，簡言之，它可以讓AI學(xué)會(huì)自己做決策。據(jù)了解，英特爾正在將外部的AI工具與內(nèi)部開發(fā)的工具進(jìn)行結(jié)合，從而使AI系統(tǒng)很好地實(shí)現(xiàn)這一能力。

據(jù)了解，英特爾的工具主要包括：

在模擬新設(shè)計(jì)時(shí)，AI工具可以分析bug報(bào)告并對(duì)其進(jìn)行分類，從而幫助工程師更快解決問題，這幾乎可以幫助他們每天節(jié)省幾個(gè)小時(shí)。

英特爾也開始測試生成式AI工具，這些工具可以處理芯片非常詳盡的書面規(guī)格，以創(chuàng)建測試，確保芯片設(shè)計(jì)符合這些規(guī)格。而這項(xiàng)工作對(duì)工程師來說，一是工作量龐大，二是有時(shí)難免出錯(cuò)。

此外還有使用AI來檢查生產(chǎn)線上的芯片。由于每個(gè)芯片的特性略有不同，比如時(shí)鐘速度、緩存大小和功耗。對(duì)于Meteor Lake來說，這項(xiàng)檢查工作就更為復(fù)雜，因?yàn)樗卸鄠€(gè)相互連接的小芯片，這就意味著要分析所有這些特性的多種組合方式。通過AI工具可以查看這些復(fù)雜的、相互關(guān)聯(lián)的細(xì)節(jié)，并找到與英特爾在售的各種版本的處理器相匹配的最佳方法。也就是說，AI工具通過分析可以得出適當(dāng)?shù)钠胶猓@不僅能最大限度提高產(chǎn)量，還能提升性能和動(dòng)力。

AI會(huì)否成為英特爾IDM業(yè)務(wù)的關(guān)鍵？

對(duì)英特爾這位處理器巨頭來說，全新發(fā)布的AI PC產(chǎn)品線，印證了它在AI領(lǐng)域的戰(zhàn)略眼光。而更值得關(guān)注的，其實(shí)是英特爾如何運(yùn)用AI——Meteor Lake的設(shè)計(jì)制造，其實(shí)就揭示了一定的可能性。

英特爾正在全力推進(jìn)IDM 2.0戰(zhàn)略，希望重回芯片制造領(lǐng)導(dǎo)地位。該戰(zhàn)略主要包括三大部分：首先是英特爾位于全球各地的晶圓廠、封裝廠、組裝測試廠，完成其內(nèi)部大部分產(chǎn)品的制造；其次是外部代工，即與第三方代工廠合作；第三是對(duì)外代工，也就是英特爾代工服務(wù)(IFS)，提供先進(jìn)制造工藝，對(duì)第三方客戶提供芯片制造服務(wù)。可以說，IDM業(yè)務(wù)在業(yè)界真正釋放影響力的時(shí)候，也就是對(duì)外代工真正開始規(guī)模發(fā)力的時(shí)候。

AI或許在加劇這種可能性。關(guān)于復(fù)雜芯片的設(shè)計(jì)制造，特別是基于Chiplet、結(jié)合先進(jìn)封裝的芯片設(shè)計(jì)制造，是擺在所有半導(dǎo)體從業(yè)者面前的新課題，某種程度上，這也拉平了英特爾與當(dāng)前領(lǐng)先的芯片制造商的差距。通過導(dǎo)入AI，將會(huì)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程、提高設(shè)計(jì)效率、提升封裝制造效益等帶來助益，而隨著半導(dǎo)體制程節(jié)點(diǎn)的持續(xù)演進(jìn)，AI工具的應(yīng)用將使得這一切變得更加高效和準(zhǔn)確。

英特爾希望通過酷睿Ultra 處理器（Meteor Lake）引領(lǐng)AI PC新時(shí)代，確實(shí)是有力變革下一代計(jì)算體驗(yàn)的一步好棋。除此之外，英特爾IDM 2.0戰(zhàn)略中的AI應(yīng)用，也值得繼續(xù)關(guān)注。