這類芯片，終于爆火

　　以生成式模型為代表的人工智能對于整個芯片半導體行業(yè)正在造成巨大的影響。我們看到了云端人工智能讓Nvidia的GPU變成了最搶手的芯片，同時在手機端，人工智能也在成為各大新手機發(fā)布會的亮點。人工智能已經(jīng)在云和移動端落地，那么在PC端，人工智能的普及也是水到渠成。

　　在近日舉辦的CES 2024上，Intel在其關(guān)于客戶端計算的開放主題演講("Intel Client Open House Keynote")中，其主題就是AI PC將會是PC計算領域的下一個引爆點，而Dell, HP, 聯(lián)想和Microsoft等PC行業(yè)的重要企業(yè)的高管也紛紛到Intel的主題演講中助陣，強調(diào)了AI PC的革命性并且順便宣傳了自家PC產(chǎn)品中的AI功能。在第二場Intel CEO Pat Gelsinger的公開專訪中，Gelsinger也特別強調(diào)了AI PC對于Intel的重要性;他認為，AI PC對于Intel來說，重要性和革命性不亞于當年的WiFi和迅馳技術(shù)(一個實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡，另一個則大大加速了筆記本電腦的普及);硬件在AI方面的升級并不僅僅會帶來性能數(shù)字上面的改變，更會帶來用戶體驗的革新;雖然Intel在AI領域有很多競爭，但是Intel在AI PC領域?qū)⒗�用其技術(shù)上的*，出貨量上的*以及和客戶的協(xié)作來取得有利位置。一言以蔽之，Gelsinger認為“今天是PC的一個決定性時刻”。

　　在歷經(jīng)多年以后，AI PC芯片終于爆火。

　　AI PC的用戶體驗以及對于芯片的需求

　　PC在今天主要的定位有兩種，分別是用于游戲的娛樂型PC和用于工作的專業(yè)型PC。對于前者來說，PC主要需要強大的圖形渲染來運行最新的游戲;而后者的主要訴求是提升用戶的生產(chǎn)力。從目前AI PC的定位來看，更有可能是在專業(yè)型PC的基礎上引入更多的AI特性，從而進一步滿足用戶對于生產(chǎn)力的需求。例如，在CES 2024的Intel主題演講上，Intel和Microsoft的Copilot人工智能助手就是一個演講中的亮點，用來強調(diào)目前業(yè)界對于AI PC的使用，而同時Microsoft也在演講中提到了其Copilot將會在未來Windows系統(tǒng)中扮演極其重要的地位，未來可望會成為Windows操作系統(tǒng)中人工智能體驗的起點和終點(即所有人工智能相關(guān)的需求都通過Copilot來實現(xiàn))。

　　總結(jié)起來，AI PC中的人工智能主要可望會帶來如下的新用戶體驗：

　　智能助手：例如，用戶可以讓智能助手幫忙在未來幾天內(nèi)尋找一個最合適的時間去安排一場和同事的會議，或者去幫忙撰寫email;這需要人工智能助手(大語言模型)能運行在本地，理解用戶本地的信息(例如日程安排，email內(nèi)容等)，并且根據(jù)用戶的需求來實現(xiàn)智能化的協(xié)助。

　　生產(chǎn)力工具支持：隨著人工智能越來越多地應用在各大生產(chǎn)力工具中，例如圖像和視頻編輯、代碼編寫、工業(yè)設計等等，AI PC需要對于這些工具的人工智能特性提供算力支持，從而讓AI PC能很好地支持這些生產(chǎn)力工具中的人工智能特性。

　　從用戶體驗來看，智能助手更加與手機移動端的人工智能一脈相承，而生產(chǎn)力工具支持則與高性能計算的方向關(guān)系更大。

　　AI PC對于芯片的需求，則體現(xiàn)在如下幾個方面：

　　首先，AI PC對于AI的倚重需要芯片能提供非常強大的人工智能支持，包括足夠的算力，足夠的內(nèi)存容量和內(nèi)存帶寬等等。同時，因為AI PC對于功耗也有限制，因此對于人工智能算力的支持*可能是使用專用的人工智能加速器(NPU)而不是GPU來實現(xiàn)。

　　其次，AI PC仍然是PC，因此CPU和GPU的性能和能效比需求并不會因為是AI PC就有所降低。

　　AI PC芯片的路線之爭

　　如上所述，AI PC實際上有兩個切入點，即從高性能計算出發(fā)，把高性能計算的芯片做小到PC/筆記本里;另外一個切入點則是從移動端的芯片出發(fā)，把性能進一步做高并且去掉無關(guān)的部分(例如基帶)，在功耗上升的情況下也滿足PC的性能需求。

　　Intel的路線就是代表了*種高性能計算的路線。Intel在CES 2024上提到，其AI PC芯片在2024年將首先出貨Arrow Lake CPU，它將是Intel*個集成了AI加速模塊的桌面級處理器芯片。2024年晚些時候?qū)�發(fā)布使用下一代架構(gòu)的Lunar Lake產(chǎn)品，將擁有更強的CPU、GPU和AI加速器性能(可達*代產(chǎn)品的三倍)。在Intel的路線圖上，AI PC的芯片的定位就是一塊高性能處理器芯片，因此AI PC芯片的路線圖其實就是Intel處理器芯片的路線圖。而Intel處理器路線圖就是激進地使用Foveros為代表的高級封裝技術(shù)，來大大提升芯片的性能和能效比。

　　根據(jù)Intel目前公布的資料，我們認為Lunar Lake將會使用Intel路線圖上2024年的Foveros技術(shù)來實現(xiàn)其CPU、GPU和NPU的集成，CPU、GPU和NPU可以靈活地位于不同的tile中，從而方便地實現(xiàn)設計時候的可配置性- 例如可以根據(jù)市場的需求去推出擁有不同NPU/CPU/GPU的版本，另外根據(jù)市場反饋在設計下一代芯片路線圖的時候，可以更容易地去調(diào)整不同tile上面的配置，從而滿足需求。從性能方面來看，我們認為Intel的AI PC芯片路線圖將會逐漸把一些首先使用在服務器高端處理器的技術(shù)慢慢應用到AI PC芯片端，例如3D堆疊Cache，從而為AI PC芯片提供有力的性能支持。這樣來看，Intel的AI PC芯片路線圖就是定位在中高端路線，做迷你版的服務器處理器。這樣的定位，實際上也很適合為AI PC上的生產(chǎn)力工具的AI特性提供算力支持。

　　另一個路線就是從移動端芯片出發(fā)，做一個加強版的芯片以滿足AI PC的性能需求。高通的Snapdragon X Elite就是這樣的路線圖上的芯片。根據(jù)高通公布的資料，Snapdragon X Elite SoC集成了12個Oryon CPU核，為了PC專門設計的Adreno SD X Elite GPU，以及擁有45 TOPS算力的Hexagon AI加速器。高通在發(fā)布會上強調(diào)了Snapdragon X Elite在PC上可以以非常低的延遲去運行生成式模型，這同時也顯示了高通把Snapdragon X Elite定位在AI PC的決心。從芯片設計角度來看，如果把Snapdragon X Elite和高通用于移動端的芯片，可以發(fā)現(xiàn)整體的架構(gòu)設計都是一塊SoC，區(qū)別主要是使用了不同版本的CPU、GPU和AI加速器。從這個技術(shù)路線圖來看，可以*化地利用高通移動端芯片架構(gòu)領域的積累，其主要的額外設計在于如何去定制CPU、GPU和AI加速器IP。目前高通似乎并不打算在未來幾年內(nèi)像Intel一樣激進地使用高級封裝技術(shù)/芯片粒技術(shù)來打破集成度的瓶頸，我們預計高通將會在AI PC領域繼續(xù)使用傳統(tǒng)的集成技術(shù)并且使用其多年的設計積累來繼續(xù)推動芯片性能提升。如果我們把高通的技術(shù)路線和Intel的技術(shù)路線相比的話，我們認為如果未來幾年主流AI PC對于人工智能算力需求有較快提升的話，那么Intel的高性能計算路線有機會能占得先機;反之，如果未來AI PC還是一個用戶對于價格很敏感，AI很大程度上主要是智能助手入口功能的話，那么高通的方案有機會能以更低的成本占領市場。

　　最后，AI PC芯片領域另一個不應遺漏的公司是蘋果。蘋果用于筆記本電腦的M系列芯片早已集成了NPU，可以支持生產(chǎn)力工具中對于人工智能算法的需求;只是蘋果在集成人工智能到操作系統(tǒng)中的態(tài)度不如Microsoft集成Copilot到Windows中那么激進，但是未來幾年我們預計也會看到蘋果的M芯片加持下的MacBook上人工智能會成為重要的特性。從路線圖角度來看，蘋果和Intel以及高通都有所不同—蘋果的用于筆記本的M系列芯片路線圖和用于手機的A系列芯片路線圖并不完全重合，在M系列芯片中有著許多自己完全獨特的設計。而最關(guān)鍵的是，蘋果擁有其MacOS操作系統(tǒng)和軟件生態(tài)(包括運行在上面的人工智能)的控制權(quán)(而不像Intel和高通都要支持Microsoft這個第三方的人工智能)，因此蘋果在這方面*的優(yōu)勢就是能夠做軟硬件協(xié)同設計，從而能精確地從用戶體驗出發(fā)，一路定制軟件，芯片乃至生態(tài)。

　　未來AI PC芯片的路線動態(tài)，讓我們拭目以待。