拆解Copilot+PC,谁家芯片更胜一筹?

袁遗说科技 2024-08-14 17:30:49

2024年6月18日,各家公司一次性发布了兼容微软“Copilot+ PC”(需要40 TOPS或更高的AI NPU性能)的PC。2024年,多款以AI功能为主要卖点的智能手机产品将陆续发布。大多数智能手机AI性能都在30TOPS范围内,但Copilot+ PC需要比智能手机高10TOPS左右的AI性能。

6月18日第一代发布时,只有高通处理器兼容Copilot+ PC,使用最大PC处理器英特尔和AMD芯片的产品将从秋季开始发布。能手机中,高通的“Snapdragon 8 Gen 3”、联发科的“Dimensity 9300”和三星电子的“Exynos 2400”都拥有较高的AI性能,并且它们还使用DRAM来加速NPU(神经处理单元)的处理能力。也比以前大1.5至2倍。适用于智能手机和个人电脑的本地人工智能终于成为现实。

与此同时,苹果还致力于通过不同的途径加强其人工智能能力。Apple Intelligence 计划于 2024 年秋季发布。此外,苹果2024年5月发布的“iPad Pro”所使用的处理器“M4”的NPU性能约为上一代“M3”的2.1倍。苹果也在以极快的速度增强其人工智能能力。

上述厂商的新品将于2024年下半年发布,我很期待看看它们的性能分布、系统配置、芯片特性会是怎样。预计联发科和 NVIDIA 联合开发的 PC 处理器将于 2025 年首次亮相。人工智能热潮的第二波肯定正在向智能手机和个人电脑蔓延。毫无疑问,这些成果将像过去一样引发车载领域(汽车导航系统和网络设备)的第三次浪潮。

Surface Laptop(第7代)芯片组

图1显示了微软于2024年6月18日发布的Copilot+ PC兼容PC“Surface Laptop(第7代)”。外观和配置与传统PC完全相同。只需使用螺丝刀即可将底盖拆下,以便用户更换SSD。内部大约一半是电池。剩下的一半由空气冷却设备和电脑板组成。内部配置与典型的笔记本电脑几乎相同。

图1 2024年6月发布的“Surface Laptop(第7代)”外观图

图 2显示了移除空气冷却装置的 Surface Laptop。一个冷却风扇和连接处理器和风扇的热管(传热)占据了内部空间的四分之一左右。拆下热管可以看到装有处理器的电脑板。电脑板如图2右上角所示。大致位于电脑板中央的是高通主处理器,处理器右侧是带有 Microsoft Windows 徽标的 SSD。

图2 Surface Laptop的风冷系统

图 3显示了从 Surface Laptop 上拆下的主计算机板。除主板外,还有存储卡板(左侧)、显示控制板(安装时序控制器等)、触摸板等。各功能板通过接线与主板连接。在这些方面,现有 PC 与兼容 Copilot+ PC 的 PC 没有任何区别。

图3 Surface Laptop的电脑板

如图3右下所示,板上安装了高通的PC处理器“Snapdragon X Elite”。高通多年来一直致力于Windows PC处理器的开发,上一代处理器是“Snapdragon 8cx”系列(微软发布为SQ系列)。Snapdragon 处理器以及 Intel 和 AMD 版本已在 Microsoft 产品中使用多年。

微软触摸芯片

图 4显示了 Surface 笔记本电脑的触摸芯片。微软的 PC 处理器使用英特尔、AMD 和高通,但在差异化和优势方面使用自己的芯片。Surface Laptop 的显示屏触摸控制器和触摸板控制器是内部制造的。不仅商用芯片的封装发生了变化,而且芯片上还可以看到Microsoft和Surface的字样。两者都是新芯片,具有 2020 年以后的年份信息。

图 4 Surface Laptop 触摸控制

图 5显示了 Surface Laptop 主板上除 Snapdragon X Elite 之外的高通芯片。主板大部分由高通芯片组成。供电系统、电池充电系统、Wi-Fi蓝牙通信等均由高通制造。它是构成系统的芯片组。通过使用芯片组可以轻松优化性能和功能。

图 5 采用 Snapdragon X Elite 芯片组的 Surface Laptop 触摸控制器

高通在智能手机芯片组方面也取得了长足的进步。这是很久以前的事了,但当我还是一家半导体制造商的员工时,我开发了手机芯片。开发是纵向划分的:A公司负责处理器,B公司负责RF,C公司负责电源。从那时起,高通就一直在营销其芯片组,尽管它们在个别性能上并不逊色,但在许多情况下,高通在整体系统性能方面更胜一筹。当时我们向C公司提出更改电源规格的事宜,他们拒绝了,说内部不太可能达成共识,所以我们就放弃了性能。我认为芯片组内部调整是跨公司开发中难以做到的事情。

高通的进入会导致更多的 PC 芯片组出现吗?

表 1是兼容 Copilot+ PC 的 Surface Laptop 和 2024 年 1 月发布的 DELL PC 的内部比较。戴尔PC采用英特尔新处理器“Core Ultra”。英特尔芯片是处理器和Wi-Fi,所有其他芯片均由中国台湾或美国PC半导体制造商制造。

个人电脑有着悠久的历史,但芯片组技术却没有像智能手机那样进步。然而,随着高通的加入,PC 可能会配备一家公司专有的芯片组,类似于智能手机(这种可能性不大,因为 PC 不太可能主要由高通制造)。

表1兼容Copilot+ PC的Surface Laptop与2024年1月发布的DELL PC芯片对比

表2显示了GPD的游戏PC“WIN4”,它使用AMD的处理器“Ryzen 7 8840U”。内部配置与Intel几乎相同。它不是芯片组,而是使用许多PC标准芯片。

表 2 Copilot+ PC 兼容 Surface Laptop 和“WIN4”芯片的比较

图6为高通骁龙X Elite拆开芯片后的芯片型号名称。该处理器采用台积电4nm工艺制造。封装中还包含了许多硅电容器以稳定特性,这些电容器也是由高通设计的。我们对高通芯片进行了开箱分析,包括电源IC,大量芯片与智能手机芯片配置相同。

图6 Snapdragon X Elite的芯片型号名称

图7为联想兼容Copilot+ PC的“Yoga Slim 7x”,与Surface Laptop同一天发布。内部也由高通芯片组组成。

图7 联想“Yoga Slim 7x”搭载高通芯片组

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