Intel Lunar Lake, especificaciones, arquitectura, rendimiento y todo lo que debes saber

El pasado 20 de mayo compartimos con vosotros algunas de las novedades más interesantes de Intel Lunar Lake, la nueva generación de procesadores de bajo consumo para portátiles y equipos compactos del gigante del chip. Sabíamos que quedaban pendientes cosas muy importantes, y que no tendríamos que esperar mucho para descubrirlas, ya que Intel nos la iba a contar en el Computex.

Así ha sido, tras varios días a la espera del vencimiento del NDA que teníamos firmado por fin podemos contaros todos los secretos y las claves de Intel Lunar Lake. Os puedo adelantar que esta nueva generación ha superado mis expectativas, al menos sobre el papel.

Ya sabéis cómo es esto, al final lo importante son los datos de rendimiento, consumo y temperaturas que consigamos en pruebas imparciales, pero la verdad es que a nivel teórico Intel Lunar Lake tiene buena pinta, tanto en términos de rendimiento global (CPU, GPU y NPU) como de consumo y eficiencia (rendimiento por vatio).

Intel Lunar Lake: fundamentos y arquitecturas

A grandes rasgos Intel Lunar Lake es una evolución de Intel Meteor Lake. Esto quiere decir que se mantienen los mismos fundamentos básicos que vimos en esa generación, tanto a nivel de diseño e integración de los distintos bloques o tiles como de arquitectura. Tenemos, por tanto, un diseño desagregado donde Foveros vuelve a brillar con luz propia.

Si desgranamos Intel Lunar Lake partiendo de sus diferentes capas nos encontramos con un bloque base fabricado por Intel, el bloque Foveros que es clave para la interconexión y la comunicación de los bloques, otro bloque de relleno que aporta solidez y uniformidad necesaria, y sobre este tenemos el bloque que alberga las controladoras y el de computación, donde van tanto la CPU como la GPU y la NPU.

Una de las diferencias más importantes que encontramos en Intel Lunar Lake frente a Intel Meteor Lake la tenemos en la integración de dos encapsulados en la parte superior que contienen memoria LPDDR5X, una decisión por parte de Intel que tiene consecuencias importantes tanto a nivel de diseño como de costes, ya que se reduce la complejidad de la placa lógica y el espacio ocupado, lo que a su vez tiene un impacto positivo a nivel de costes.

Los dos encapsulados de LPDDR5X pueden contar con una capacidad máxima de 32 GB, cifra que dobla el requisito mínimo para mover Copilot+ de forma óptima, y funciona a una velocidad máxima de 8.500 MT/s. Este dato es importante también porque la GPU integrada utiliza la LPDDR5X como memoria gráfica, y el ancho de banda de la misma afectará al rendimiento.

El bloque de computación está fabricado en el nodo N3B de TSMC (3 nm avanzado), mientras que el bloque dedicado a las controladoras utiliza el nodo de 6 nm de TSMC. Solo la capa base de Intel Lunar Lake está fabricada por Intel, una decisión lógica ya que el nodo N3B era el que mejor se ajustaba a las necesidades del gigante del chip con esta generación.

Intel Lunar Lake mantiene la división en núcleos P o de alto rendimiento y núcleos E o de alta eficiencia. En esta generación se ha producido un salto a nivel de arquitecturas que, francamente, es de los más grandes que recuerdo desde la llegada de Alder Lake.

Los núcleos de alto rendimiento utilizan la arquitectura Lion Cove, que promete una mejora en términos de IPC de hasta un 18% frente a la generación anterior. Han recibido numerosas optimizaciones que afectan a elementos tan importantes como el front end y el predictor de saltos, y cuentan con una mayor cantidad de caché L2 (2,5 MB por núcleo). La caché L3 asciende a 12 MB compartidos por bloque de cuatro núcleos.

Los núcleos de alta eficiencia utilizan la arquitectura Skymont, que representa un paso de gigante frente a Crestmont ya que, según la propia Intel, es capaz de ofrecer un IPC similar al que podemos encontrarnos en un núcleo Raptor Cove en escenarios de uso general, trabajando tanto con operaciones de enteros como de coma flotante. Sí, esto es impresionante, y deja claro que los núcleos de alta eficiencia son tan potentes que tienen cada vez menos que envidiar a sus hermanos mayores.

Esos núcleos han recibido también grandes mejoras en todos sus elementos clave, incluyendo el front end y el predictor de saltos, doblan la capacidad de salida de vectores y cargas relacionadas con IA, y cuentan con 4 MB de caché L2 compartida por cada bloque de cuatro núcleos. Tienen una relación de rendimiento por vatio consumido excelente, y según Intel tienen un alto grado de escalabilidad en relación consumo-rendimiento.

Con Intel Lunar Lake el gigante del chip ha apostado por una configuración con solo dos bloques o tiles, algo que es muy importante y que representa una mejora notable frente a Intel Meteor Lake, ya que significa que tenemos menos bloques que conectar y que comunicar, algo que como habréis podido imaginar tiene efectos positivos en términos de latencia y de rendimiento.

La configuración tope de gama de Intel Lunar Lake tendrá cuatro núcleos P y cuatro núcleos E, sin contar con los núcleos LP, que siguen presentes y se basan también en la arquitectura Skymont. Esto tiene una explicación, y es que con los aumentos de IPC que se han conseguido los núcleos E son ahora capaces de afrontar una mayor variedad de cargas de trabajo, y tener una configuración de 8 núcleos en el sector de CPUs de bajo consumo es más que suficiente para garantizar una experiencia de uso óptima.

Otra de las sorpresas más importantes que nos ha dado Intel con Lunar Lake ha sido la inclusión de una caché lateral adicional. Esta caché extra tiene una capacidad de 8 MB y está integrada en el bloque de computación, lo que significa que no va apilada en vertical y que no aporta ningún tipo de complicación estructural. Es accesible por la CPU y también por la GPU integrada, esto último está confirmado por la propia Intel.

Esta nueva caché se utiliza para reducir las llamadas a la memoria DRAM y ayuda a conseguir picos de ancho de banda elevados, manteniendo una latencia muy baja. También tiene un impacto positivo en el consumo, y estoy convencido de que ayudará a mejorar el rendimiento en general.

Con Intel Lunar Lake también se han introducido mejoras importantes en las estructura de los bloques y en la comunicación de cada uno de sus elementos, partiendo de un encapsulado monolítico y de un nuevo NOC con cacheado mejorado, lo que redunda en una estructura tipo SoC que permite una mayor eficiencia.

Interesante, pero esto no es todo, Intel Lunar Lake también cuenta con un nuevo sistema de alimentación que permite ajustar y escalar de una manera más precisa, y mucho mejor afinada, la energía que reciben los núcleos E. Dichos núcleos tienen su propio sistema de gestión de la alimentación, esto tiene un impacto importante en el rendimiento y en la eficiencia energética, y permite una ejecución mucho más precisa de cada carga de trabajo.

Las mejoras en la gestión de la energía y en los estados de reposo, unidos a los cambios introducidos en el Intel Thread Director, que optimiza el consumo de forma dinámica en función de cada carga de trabajo, han permitido una reducción del consumo de hasta el 40% a nivel de SoC.

GPU y NPU de nueva generación para superar la barrera de los 100 TOPs

Como hemos podido ver la evolución que marca Intel Lunar Lake a nivel de CPU es importante, pero la verdad es que el gigante del chip tampoco se ha olvidado de la GPU y de la NPU, dos componentes que son fundamentales y que redondean un SoC de nueva generación capaz de ofrecer un alto nivel de rendimiento manteniendo además una elevada eficiencia.

Empezando por la GPU nos encontramos con la arquitectura Xe de nueva generación, que es la misma que Intel utilizará en Arc Battlemage. Este núcleo gráfico dispone de hasta 8 núcleos Xe, tiene ocho unidades de aceleración de trazado de rayos de nueva generación, cuenta con matrices XMX para acelerar IA, lo que significa que podremos activar Intel XeSS acelerado por hardware, y dispone de hasta 8 MB de caché.

La GPU se encuentra en el mismo bloque que la CPU y la NPU, lo que significa que tenemos un diseño monolítico y que en Intel Lunar Lake se ha evitado el problema de la comunicación de diferentes bloques, con todo lo que ello supone en términos de latencia y de rendimiento. En teoría esta nueva GPU es capaz de ofrecer hasta un 50% más rendimiento que la utilizada en Intel Meteor Lake, y alcanza una potencia de hasta 67 TOPs.

Intel Lunar Lake viene con una nueva unidad de procesamiento de imagen y con un nuevo motor de pantalla. Es compatible con los últimos estándares del sector, tanto a nivel de códecs (AV1 y VCC) como con las salidas de imagen más avanzadas, incluyendo DisplayPort 2.1, HDMI 2.1 y eDP 1.5 LP. Estos elementos también están en el bloque de computación.

Intel Lunar Lake rompe la barrera de los 120 TOPs

La NPU utiliza una arquitectura de nueva generación y ocupa una gran cantidad de espacio en el bloque de computación. Tiene seis motores de computación neural, doce Streaming Hybrid Architecture Vector Engine DSPs y cuenta con 9 MB de caché. Es capaz de alcanzar los 48 TOPs, lo que significa que está preparada para Copilot+ de Microsoft.

El desglose de rendimiento que ha compartido Intel es muy claro. La cara CPU ofrece una potencia de hasta 5 TOPs y ofrece soporte de VNNI y AVX, lo que la convierte en una opción capaz con cargas de trabajo de IA ligeras. La GPU alcanza una potencia de 67 TOPs y dispone de matrices XMX y de instrucciones D4Pa, así que es ideal para gaming e IA más avanzada.

LA NPU llega a los 48 TOPs, puede trabajar con una mayor densidad de vectores y matrices matemáticas, y está preparado para mover sin problemas asistentes inteligentes de nueva generación de forma local, como Copilot+ de Microsoft, manteniendo un alto grado de eficiencia energética. En total tenemos una potencia combinada de 120 TOPs.

Un vistazo al bloque de control y otros cambios importantes

En el bloque de control de plataforma tenemos elementos muy importantes, como el sistema de conectividad inalámbrica, que incluye Wi-Fi 7 y Bluetooth 5.4, También está integrado el conjunto de soluciones de seguridad que trae Intel Lunar Lake, donde podemos destacar el Intel Partner Security Engine y el Intel Silicon Security Engine.

Como no podía ser de otra forma también tenemos el subsistema de conectividad cableada, que dispone de 4 líneas PCIe Gen5, cuatro líneas PCIe Gen4, hasta tres conectores Thunderbolt 4, dos conectores USB 3.0 y seis conectores USB 2.0. No está nada mal, sobre todo teniendo en cuenta que Intel Lunar Lake es, como os dije al principio, una solución de bajo consumo que se integrará en equipos ligeros y compactos

En la imagen que encontraréis justo debajo de estas líneas podéis ver un resumen con las claves más importantes de Intel Lunar Lake. Estoy preparando un artículo especial donde os hablaré más en profundidad de los nuevos núcleos P y E utilizados en esta generación de procesadores, que como os dije se basan en las arquitecturas Lion Cove y Skymont, respectivamente.

No puedo terminar este artículo sin hablar de un tema importante, el HyperThreading. Al final los rumores estaban en lo cierto, ya que Intel Lunar Lake ha prescindido de esta tecnología en sus núcleos de alto rendimiento. Esto quiere decir que el modelo con cuatro núcleos P y cuatro núcleos E tiene un total de 8 núcleos, sin contar los núcleos LP, y que cada núcleo P puede trabajar con un proceso.

La razón por la que Intel ha decidido suprimir esta tecnología en Intel Lunar Lake es muy simple, porque la optimización que han llevado a cabo en los núcleos P permite mejorar el rendimiento por vatio en un 15%, reduce el valor rendimiento-área ocupada en un 10% y mejora el rendimiento por vatio y área ocupada en un 30%.

Kit de desarrollo y apoyo pleno de los principales OEMs

Intel Lunar Lake abre el camino a esa segunda fase de la IA en el mercado de consumo general, y lo hace a lo grande. En términos de rendimiento, especialización y eficiencia estamos ante una de las soluciones más avanzadas que existen ahora mismo dentro de su categoría, y a nivel de soporte va a contar con un apoyo total por parte de partners tan importantes como ASUS, GIGABYTE, MSI, Dell, Samsung y HP, entre otros.

El gigante del chip ha confirmado que veremos más de 80 diseños diferentes, y que también estará disponible un kit de desarrollo totalmente optimizado y con un tamaño muy compacto que jugará un papel muy importante en el avance de la IA en el sector de consumo general. En este sentido Intel ha destacado el valor de las experiencias, y el papel que juega la IA aplicada a la productividad, la creación, la colaboración y el entretenimiento.