06/08/2024 | AI PC

AI PC 选购指南

最近，AI 电脑（AI PC）成为了新趋势，各大电脑品牌亦陆续推出其 AI PC，当中包括 ASUS 华硕丶MSI 微星丶LENOVO 联想丶MICROSOFT 微软丶SAMSUNG 三星电子等。AI PC 将人工智能技术整合到电脑，利用数学运算和机器学习（machine learning）来提高工作效率。

NPU 及 TOPS

神经处理单元（Neural Processing Unit，NPU）是一种专为加速机器学习而设的处理器。NPU 能够进行大量又复杂的数学运算，如张量（tensor）和矩阵乘法（matrix multiplication）。运用深度学习模型（deep learning model）时， NPU 亦能带出更高效率和更低能耗的表现，有助持续处理多项 AI 运算任务，如图片生成丶文字创作，令电脑较易实现更强大的生成式 AI 。因此，NPU 也成为了人工智能应用的关键部分。

随着 NPU 性能逐渐增强，市场上亦引入新指标来衡量 NPU 性能。「每秒兆次运算」（Trillions of Operations Per Second，TOPS）就是衡量着电脑每秒钟能执行多少兆次运算操作的新指标。一般情况下，TOPS 值的计算会先从特定运算任务中评估电脑的运算能力，再根据完成任务的时间和操作次数而得出数值。当中主要有定义基本运算单位丶根据设备的运算核心数量和速度来运算每秒操作次数丶转换至 TOPS 单位的步骤。简单来说，TOPS 数值越高，电脑的运算能力就越强。

三大 NPU 晶片

1. Intel Meteor Lake

Meteor Lake 由四个制程晶片块组成：计算区（CPU tile）丶绘图区（GPU tile）丶SoC (System on Chip) 区（SoC tile）丶I/O 区（I/O tile）。这四个制程晶片块会建立在 Intel Foveros 3D 封装技术的底层晶片上。Foveros 3D 封装技术能透过高频宽丶低延迟的特性来连结不同功能的单元，让四个制程晶片块可以如同单一晶片般顺畅运作。

Meteor Lake 除了拥有 NPU，也具备 CPU丶GPU 及 GNA（Gaussian and Neural Accelerator，高斯与神经加速器），一同协助执行各式各样的 AI 工作。当中，NPU 用於处理长时间持续执行的 AI 工作，CPU 用於处理轻量丶低延迟的工作，而 GPU 则用於高资料吞吐量的工作（如数位内容创作）。

特点

制程工艺：基於 Intel 4 制程工艺（7nm技术）
架构：采用全新的混合架构，包含高性能核心（P-core）和高效能核心（E-core）
图形处理：集成了下一代 Xe-LPG 图形架构
AI 加速：内建 AI 加速单元，提升 AI 计算能力
记忆体支援：支援 DDR5 和 LPDDR5X 记忆体
I/O 技术：支援 PCIe 5.0 和 Thunderbolt 4

优势

高性能与高效能核心的混合架构提供了灵活的计算能力
强大的内建图形性能和 AI 加速能力
支援最新的记忆体和 I/O 技术，提供更高的数据传输速率

2. AMD Ryzen Pro 7040

Ryzen Pro 7040 首度加入独立 NPU 核心引擎「Ryzen AI」，特色在於 AI 运算可以直接於电脑上执行，无需再依赖互联网和云端平台的支援。Ryzen AI 的加速功能还可以帮助各大设计软件提升效能，如 Adobe Photoshop丶Premiere Pro丶After Effect丶Lightroom等。

特点

制程工艺：基於 TSMC 5nm 制程工艺
架构：采用 Zen 4 核心架构，提供优异的单核和多核性能
图形处理：集成 RDNA 2 图形架构
安全性：内建 AMD PRO 技术，包括 AMD Memory Guard 和 AMD Secure Processor
记忆体支援：支援 DDR5 记忆体
I/O 技术：支援 PCIe 4.0

优势

Zen 4 架构带来了显着的性能提升，特别是在多线程应用中表现出色
集成的 RDNA 2 图形架构提供了强大的图形处理能力
针对企业用户的安全技术，提供了更高的数据保护和系统安全性

3. Qualcomm Snapdragon X

最近推出的 Copilot+ PC 使用了 Snapdragon X Elite 和 Snapdragon X Plus 芯片。当中，Snapdragon X Elite 集齐了自家研发的 Hexagon NPU丶Oryon CPU丶Adrendo GPU。据 Qualcomm 宣称，Snapdragon X Elite 的 NPU 可以执行超过 130 亿个参数的大型语言模型；CPU 采用 12 核心设计，最高时脉速度可达 3.8GHz；GPU 则可支援 4K 60p 10bit 的H.264／HEVC（H.265）／AV1 影像编码。

特点

制程工艺：基於先进的 4nm 制程工艺
架构：最新 ARM Cortex 核心设计
图形处理：集成 Adreno GPU，提供高效图形处理
AI 加速：内建 Hexagon AI 处理器，提升 AI 计算性能
记忆体支援：支援LPDDR5X记忆体
连接性：支援 5G丶Wi-Fi 6E 和 Bluetooth 5.2

优势

高效能与低功耗设计，适合移动设备
先进的连接技术，提供更快的数据传输和连接速度
强大的 AI 和图形处理能力，适合多媒体和沉浸式应用

	Intel Meteor Lake	AMD Ryzen Pro 7040	Qualcomm Snapdragon X
NPU TOPS	11 TOPS	16 TOPS	45 TOPS
制程工艺	Intel 4 (7nm)	TSMC 5nm	4nm
核心架构	混合架构 (P-core 和 E-core)	Zen 4	ARM Cortex
图形处理	Xe-LPG	RDNA 2	Adreno GPU
AI 加速	有	无	Hexagon AI
记忆体支援	DDR5, LPDDR5X	DDR5	LPDDR5X
I/O 技术	PCIe 5.0, Thunderbolt 4	PCIe 4.0
主要应用场景	高效能电脑	商务和专业应用	高效能移动设备