Granite River Labs, GRL
楊宗霖 Robert Yang
Intel CPU概述
繼Intel在2022年九月發表的Raptor Lake -S 桌上型CPU後，筆電型的Raptor Lake 也於2023 一月的CES 電子展上亮相，自2006年Intel 推出 “Intel Core”(酷睿) CPU家族開始，大約每年皆有新一代產品推出，如今已來到了第13代，究竟這次會為使用者帶來什麼新體驗呢?
Intel 第13代 CPU – Raptor Lake
本次Raptor Lake普遍被認為是Alder Lake的小幅升級版，去年推出的第12代Alder Lake 是Intel 首次採用 “Intel 7製程” 及 “x86混和架構” 兩大新設計，而本次的Raptor Lake 則延續Alder Lake的設計架構，再透過增加核心數(以E-Core為主)、加大L2的快取記憶體、提高時脈，來帶給使用者更好的處理器效能，以旗艦產品來說，最高可達到 8個P-Core 加 16個E-Core，共有24核心。
X86混和架構由下列兩種核心組成，CPU會視不同的使用者情境啟用不同的核心，以達高效、低耗的效果。
P-Core : 採Golden Cove架構，適用於高效能、遊戲情境
E-Core : 採Gracemont 架構，適用於低功耗、多工情境
第13代 Raptor Lake的主要特點
從Intel 釋出的資訊來看，Raptor Lake 將可以帶來兩位數的效能提升(對比於上一代Alder Lake)、且支援更多的核心數、更高的超頻效果，值得一提的是，CPU的腳位與上一代Alder Lake相同，這代表廠商、消費者將可以採用上一代的主機板架構，無痛升級。
各種Raptor Lake 產品系列的特點
RPL – S 系列
Raptor Lake – S 專為桌上型電腦(Desktop)設計，已於2022年末上市，以旗艦產品 i9- 13900K 來說，搭載了24核心(8個E核、16個P核)、32執行續，最大時脈可達5.8GHz，且P-Core的L2 快取提高至2MB、E-Core的L2快取提高至4MB，根據Intel資料，i9-13900K相較於上一代的i9-12900K，將可帶來在單執行緒- 15%，多執行緒- 41% 的效能提升。
RPL – P 家族 (U/P/H)
Raptor Lake - P 家族專為筆電機種(Laptop) 設計，也是市場上最多筆電產品採用的家族，其中又依功耗不同有以下三種系列
- RPL – U (15 W) : 強調功耗低，主要用在極輕薄的機種，適合給喜歡高續航力，又需要頻繁攜帶電腦的使用者。
- RPL – P (28W) : 較為均衡的設計，一樣適用於輕薄機種，但功耗略高，其效能已足夠應付大部分的商務需求。
- RPL – H (45W) : 高功耗、高效能，通常會搭配獨立顯卡，作為電競筆電使用。
RPL – HX系列
HX系列最早從Alder Lake 開始推出，是Intel 專為筆電機種設計的頂級CPU，此系列可讓使用者對CPU進行超頻，能在筆電上跑出媲美桌機般的效能，而本次的Raptor Lake -HX 將為市場上帶來首個搭載24核心，最高時脈高達5.6GHz的筆電用CPU，與頂規的桌機CPU效能相當，堪稱是地表最強的筆電遊戲平台。
為移動平台設計的 RPL CPU 家族
第13代 Intel 核心處理器概述
N 系列CPU
在本次CES中，與Raptor Lake一同亮相的，還有N系列CPU，本系列專攻輕省筆電與小電腦，適合給學校或預算較低的使用者，此系列只會搭載4或8組的E-Core，沒有P–Core，但仍可支援到DDR5、LPDDR5等記憶體的規格，且支援Type-C Sub System (可同時資料傳輸，與影音傳輸的Type-C埠)，可說是麻雀雖小，五臟俱全。
N系列特徵概述的方框圖
Raptor Lake 平台在Thunderbolt 的認證測試更新
自第十一代CPU Tiger Lake 問世後，Intel 開始將Thunderbolt (TBT)功能內建在CPU中，自此Thunderbolt 介面幾乎已成Intel 平台的標準配備，這個高達40Gbps傳輸速度的強大傳輸介面，在最新的13代CPU 又會有什麼不同呢?
以筆電系列產品來說，RPL CPU雖內建支援TBT4的功能，但產品若要支援TBT，則需要另外在連接器附近，增添一Retimer之晶片，Re-timer為訊號的中繼器，常用於高速訊號的傳輸路徑，可以放在主板或線材上，針對高速訊號做還原與放大，以彌補訊號在傳輸過程的衰減。
其中，在RPL平台上，廠商又有兩種Re-timer 晶片可供選擇，分別為新推出的 Hayden Bridge (HBR) 與舊有的 Burnside Bridge (BBR)，兩者的差異如下：
Re-timer HBR和BBR差異表
從上表可以看到，Hayden Bridge 在USB3 與 DisplayPort 的支援上皆有升級，這也代表在進行TBT 認證時，必須在測試中，加入DP2.1 與 USB3.2 Gen2 x 2 的電性測試(EV)，與相容性(FV)測試，惟因目前尚未有DP2.1的螢幕產品問世，暫時可省略DP2.1的相容性測試。
以下來看看本次Raptor Lake平台在Thunderbolt埠上新支援的功能：
USB3.2 Gen2x2 (20G) : 為USB3 家族的新一代技術，新採用了雙通道的傳輸技術，來讓傳輸頻寬較前一代的USB3.2 Gen2x1 (10Gbps) 提高了一倍，目前已有數家廠商有推出此種規格的硬碟裝置。
DisplayPort 2.1 : 為顯示介面DisplayPort (DP) 最新一代的規格，對比於前一代的DP1.4 with 8.1Gbps x 4通道，DP2.1 將可提供最高20Gbps x 4 通道(總頻寬為80Gbps)的傳輸速度，預計可支援最高16K的解析度，將可以帶來比市面上現有8K螢幕高出4倍的高清畫質。另外，DisplayPort 2.1 在RPL 平台上將會支援兩種速度，10Gbps x 4Lane 以及20Gbps x 4Lane, 在測試EV 與FV 時，兩種速度都會被涵蓋。目前DP2.1在電腦端(Display Source) 已準備就緒，就等著螢幕端(Display Sink)的產品問世。
INTEL Core CPU 的過去與未來
自2021 Alder Lake和Raptor Lake的發展與未來預測
- NVL – Nova Lake (Gen 17) 2026
- LNL – Lunar Lake (Gen 16) 2025
- ARL – Arrow Lake (Gen 15) 2024
- MTL – Meteor Lake (Gen 14) 2023
- RPL – Raptor Lake (Gen 13) 2022
- ADL – Alder Lake (Gen 12) 2021
- TGL – Tiger Lake (Gen 11) 2020
目前Intel Core 系列CPU已來到第13代，預計2023年底將有採用下一代Intel 4製程的Meteor Lake 問世，新製程、新架構，將帶來怎樣的火花，令人期待
作者:
GRL台灣 技術主管 楊宗霖Robert Yang
具六年產業經驗，熟悉DisplayPort、Thunderbolt、HDMI、USB 等多種測試及認證規範，善與客戶溝通，制定出客製化測試方案，目前負責GRL台灣之相容性測試部門 與Thunderbolt認證部門。
參考資料
https://www.intel.com.tw/content/www/tw/zh/gaming/resources/gaming-processor-names.html
https://today.line.me/tw/v2/article/aGr86Qo
https://www.pcworld.com/article/615644/intels-cpu-roadmap-now-extends-to-2024s-lunar-lake.html
