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把台式机CPU塞进笔记本?来看酷睿HX移动工作站处理器

时间:2022-05-11 08:34:10 作者:黄烨锋 阅读:
原本我们认为,H55大概会是H45进一步放宽频率、功耗的超频版,但没想到Intel刚刚发布的这名H系列家族新成员,实则与早前的H45差别甚大,反倒更加靠近面向台式机的S系列芯片。这个新成员的系列代号为“HX”。
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今年早前,面向高性能笔记本的12代Intel酷睿H系列(H45)处理器发布之时,Intel就透露过今年可能会有更高TDP功耗规格的H55系列产品问世。H后面的这个数字表示的是TDP功耗瓦数。

原本我们认为,H55大概会是H45进一步放宽频率、功耗的超频版,但没想到Intel刚刚发布的这名H系列家族新成员,实则与早前的H45差别甚大,反倒更加靠近面向台式机的S系列芯片。这个新成员的系列代号为“HX”。

之所以说12代酷睿HX系列处理器更像S系列,是因为HX系列的CPU die,不仅与PCH die是分开的,而且和面向台式机的S系列die“同源”,“package封装尺寸很相近”。换句话说,HX系列芯片所用die从某个角度,可认为是与S系列不同电特性的版本;或者粗暴地说,HX系列相当于把面向台式机的S系列下放到了笔记本上。

当然从封装的角度来看,HX和S系列仍是不同的——毕竟是面向不同的平台;而且作为面向笔记本的芯片,HX系列也不会有S系列那么高的功耗设定。但二者在最高规格的CPU核心数目、I/O和外围支持上都是很相似的。

另一个比较有趣的问题是,HX从定位上来看,是面向移动工作站、“工程师、科研人员以及性能发烧友”的。尤其在“移动工作站”的定位方向上,酷睿HX系列应当是替代了原本的至强W-10000系列的。

面向移动工作站发烧友

直接看下这次Intel发布的12代酷睿HX系列处理器型号都有哪些:

如文首所述,最高规格的酷睿i9的CPU部分配备了8个P-core性能核+8个E-core能效核,总共16个核心24线程;30MB L3 cache;附带核显也是32EU规格(型号应该是UHD Graphics 770)。这和面向桌面台式PC的酷睿S系列处理器是一致的。

不过HX系列的处理器核心频率相比S系列更低,包括P-core和E-core的频率都略低一些。而且基于TDP(55W)方面的差异,基频相比S系列还是有比较大的差别的。另外就是最高睿频功耗(PL2)达到了157W——这对笔记本CPU而言是个比较高的参考功率了。

作为对比,此前的H45系列最高规格的i9-12900HK为6性能核+8效率核组合,20MB L3 cache;TDP 45W,PL2 115W。而且H45的核显规模是96EU Xe。显然HX系列与S系列才是近亲。

其余型号的各项配置看图即可。其中酷睿i7、i5有性能核数目更少、L3 cache更小、核心频率更低、核显规模更小的型号可选。

这张规格表中比较值得一提的有两点。其一是“英特尔vPro”这一项对于Enterprise的支持与否可看出对应的处理器是否面向商用客户。酷睿i9、i7、i5均有面向商用或工作站的版本可选(如酷睿i9-12950HX)。

其二则在“超频”项目。Intel在介绍中谈到HX系列“所有处理器型号都支持超频”——而且超频选项和S系列靠拢,后文还将谈到这一点。规格表中的“部分”超频,针对商用客户与移动工作站,Intel认为此类设备的超频需要兼顾稳定性,所以超频会有所限制。可能在官超工具中会有对应的超频上限。

存储、IO都和笔记本酷CPU不大一样

既然HX系列处理器die与S系列相同,那么带来的另一个显著差异自然就是I/O方面的不同了,毕竟12代酷睿桌面版与移动版的I/O支持差异还是比较大的。

如果此前关注过12代酷睿S系列的I/O支持情况,对这张图应该也不会感到惊讶。其内存支持方面的亮点,除了DDR4-3200/DDR5-4800,还在于4 DIMM插槽2 DPC,最高容量128GB,以及商用型号支持ECC内存(以及需对应的芯片组支持)。这规格就跟常规笔记本平台的处理器拉开差距了。

I/O支持部分的亮点则在于CPU直连支持PCIe Gen 5 x16(也可分开为2 x8通道;另有4个PCIe Gen 4直连通道),支持2个独立雷电控制器。要知道笔记本的H45系列(以及笔记本全系列)可是不支持PCIe Gen 5的。而且H45平台之上,CPU与芯片组连接规格乃是x8 Gen2;HX则为Gen4,带宽差异应该也不小。可见“移动工作站”之名不假。

在demo演示中,Intel给出了MSI GT77 Titan笔记本的例子。从上面这张图来看,这个笔记本总共可选配4块M.2 SSD驱动器,其中有两个与CPU直连(PCIe Gen 5),另外两个藉由PCH芯片组PCIe 4.0实现连接。每个SSD容量为2TB,所以这款笔记本的硬盘总容量达到了8TB(Intel规格表中提到最高支持本地存储容量为16TB)。通过VMD(Volume Management Device)做SSD管理,就能组成不同类别的RAID阵列。

另外这块板子上也能看到4个内存插槽,总共128GB容量的RAM实现。这与S系列也保持了一致,基本就是台式机规格待遇。

这部分再谈一谈超频。酷睿HX系列的超频,也支持对E-core进行超频;另外一键超频那种官超设定也延伸到了内存之上,包括针对DDR5的XMP 3.0(更多的profile可选,包括支持用户手动修改时序特性);还有Dymanic Memory Boost动态内存频率调整特性,即可根据当前负载自动进行内存频率切换——在不需要XMP超频时回到默认频率。如前文所述,其中部分超频特性,可能在面向支持vPro的Enterprise商用设备的平台上会有限制。

这些在此前Alder Lake-S系列台式机CPU的报道文章里,其实也都已经详细谈到过了。不知道cache、核显、BCLK之类的频率能不能超。

看看Intel一方跑分测试

按照惯例,当然还得聊下酷睿HX系列的性能。12代酷睿P-core(Golden Cove)单线程性能相较前代以及竞品的提升无需赘言——单纯的性能秒苹果和AMD是没有疑问的;多线程性能(SPECint)相比11代酷睿(i9-11980HK)有64%的领先,不知道相比i9-12900HK有多大程度的领先。

Intel还特别在发布会上提到SPECint测试,是给不同的处理器选择了最优的编译器的,看来是对别家或部分媒体的对比有所提防了不过从系统层面来看,参与测试的几台设备系统配置其实很不一样

其他公开的一些一方测试结果如上图所示。其实12代酷睿Alder Lake换架构之后达成的单线程和多线程性能提升,在此前我们做测试时就已经在意料之中了。

这几项第一方测试仍旧侧重于单纯考察CPU性能,包括Blender渲染(BMW场景benchmark)等。不过仍然需要注意小字部分,参与测试的各个设备系统配置是有差异的。这些一方测试,貌似变量控制做得不是很好。另外,在Blender这样的测试里,M1 Max也有参与——这属于苹果GPU生态中的弱项。据说最近一次提交的更新补丁,让Blender在M1上的渲染速度提升了40%——苹果GPU生态还有相当长的路要走。

作为部分面向移动工作站的CPU,Intel也测了SPECworkstation在不同项目中的成绩。似乎在产品开发、能源类别里,酷睿HX系列的核心数目更多的确带来了显著的性能领先,甚至包括相对H45系列的i9-12900HK都有不小幅度的领先。

异构核心调度的几个例子

这次Intel在媒体发布会上时有穿插章节去谈Intel Thread Director,也就是Intel辅助Windows 11操作系统做P-core与E-core调度的技术——此前的解读文章也已经多次谈到了。

我们之前曾撰文质疑过E-core在系统中,除了让多核性能成绩很好看,相比同构都用大核的方案究竟有多大价值,毕竟这代酷睿移动平台实则未能大幅体现E-core在节电方面的能力。

Intel近几次的发布会都在尝试传达混合架构对体验的帮助——当然好像E-core的价值真的不在能耗方面,而在多任务并行工作能力上。比如这次演示用Autodesk的光追引擎渲染一个模型——在此过程中16核24线程的处理器资源会被占满。

此时如果再开一个Autodesk Inventor实例,则渲染模型的工作就被移到了后台。Intel Thread Director调度机制为确保前台工作的顺畅,会只是操作系统将这部分渲染工作交给E-core去做。比如在前台视见区再展示一个动画,则12代酷睿的混合架构能够确保前台操作的流畅和体验上的无影响。Intel表示前台部分的渲染工作,性能提升了2倍。

再比如游戏场景中,Intel列举了《全面战争:战锤3》的例子。“通过Intel和The Creative Assembly的合作,《全面战争:战锤3》能够充分利用P-core和E-core,来提供出色的游戏性能。”虽说游戏图形计算重度依赖于GPU,但在画面对象很多、draw call很多时,对CPU仍然有着很高的性能要求。似乎更多的E-core和线程在《全面战争:战锤3》这样的游戏里,能够展示更多的元素:比如大规模战争场景中的军队人数。

还有一个例子是用Blender渲染游戏物料视频,如果此时要执行其他任务,则将Blender最小化进入后台运行,这些工作就全部迁往E-core了。Intel甚至展示了Blender工作进入后台后,再开启虚幻5引擎,基于P-core的高性能来进行项目的其他工作,包括加载场景、增加对象、改变纹理、修改场景烘焙光照和动画。

Intel表示酷睿i9-12900HX相比于i9-11980HK在虚幻5工作部分的性能提升最高4.8倍;就连后台Blender渲染任务也能节省41%的时间。

这样的多线程工作方式是否合理,或许要问图形内容创作者(比如是否真的有人在同一台机器上同时做两个这么重负载的工作)。不过它的确表现出了核心与线程数增多,在多任务工作中展现出来的可能性;以及Intel Thread Director在线程调度时的部分逻辑。这类工作场景的展示,或许对HX处理器定位的移动工作站而言也的确是有相当价值的。

Intel除了和Adobe、Autodesk等大企业和游戏工作室合作之外,去年也发布了混合架构的开发者指南。不过在去年Architecture Day的采访中,Intel有提到过并不期望部分开发者主动通过API来指定线程QoS属性,以告知scheduler更倾向于P-core还是E-core,因为其自身就有相对成熟的判断机制。此前的性能测试似乎也印证了这一点。

Intel表示很快在市面上就能看到OEM厂商搭载酷睿HX的游戏本或移动工作站产品问世。包括前文提到的MSI GT77 Titan、GE77/67 Raider、技嘉Aorus 17X/15X、惠普Omen 17、ROG Strix Scar 17SE、联想Legion 7i等。

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黄烨锋
欧阳洋葱,编辑、上海记者,专注成像、移动与半导体,热爱理论技术研究。
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