Аналитики SemiAnalysis детально изучили внутреннее устройство процессора Intel Core Ultra 7 365 (кодовое имя Panther Lake) — это первый независимый разбор чипа и самого передового на сегодня производственного техпроцесса Intel. В центре внимания оказался техпроцесс 18A вместе с новой конструкцией транзисторов и системой подачи питания с обратной стороны кристалла — двумя технологиями, на которые компания делает ставку в попытке вернуть себе лидерство в микроэлектронике.
Процессор Intel Panther Lake. Разбор даёт детальное представление о техпроцессе Intel 18A и новых технологиях RibbonFET и PowerVia.
Главный вывод — Intel действительно удалось внедрить обе технологии в реальный потребительский чип. Вместе с тем разбор показывает, что по плотности логики 18A примерно соответствует техпроцессу TSMC N3E. При этом названия «18A» и «N3E» не стоит воспринимать как буквальные физические размеры 1,8 и 3 нм: это условные обозначения узлов, а не напрямую сопоставимые измерения.
Panther Lake — первый потребительский процессор Intel на транзисторах RibbonFET, фирменной реализации технологии gate-all-around (GAA, «затвор со всех сторон»). Вместо того чтобы пропускать ток через узкие вертикальные «плавники» (fin), как в прежних конструкциях FinFET, RibbonFET использует четыре горизонтальные кремниевые ленты, уложенные стопкой. Затвор транзистора окружает каждую такую ленту, что даёт более точный контроль над протекающим током и помогает снизить утечки.
Второе крупное изменение — PowerVia, реализация подачи питания с обратной стороны кристалла. В традиционном процессоре и питание, и сигналы данных идут через слои металлической разводки над транзисторами. PowerVia переносит бо́льшую часть силовой сети на другую сторону чипа, под слой транзисторов. Это освобождает фронтальную разводку под сигналы и позволяет сделать линии питания короче и шире, потенциально снижая электрическое сопротивление и повышая стабильность напряжения для самых требовательных блоков.
Один из самых интересных результатов разбора касается плотности транзисторов и даёт более сдержанную оценку конкурентных позиций 18A. SemiAnalysis измерил вычислительную логику Panther Lake на 18A и обнаружил, что по плотности она примерно равна графической логике, выпускаемой по техпроцессу TSMC N3E. Для Intel это значимый результат: в последние годы компания отставала от крупнейших контрактных производителей в передовых техпроцессах. Тем не менее по пиковой плотности 18A не опережает более новые узлы TSMC N3P и N2, а также Samsung SF2.
Это важно, потому что плотность транзисторов остаётся одним из самых наглядных показателей потенциальной себестоимости и возможностей масштабирования техпроцесса. Подход Intel всё же может дать выигрыш в подаче питания, гибкости трассировки и производительности, однако сам по себе он не гарантирует минимально возможную площадь логики.
Разбор также показывает, как Intel использует чиплеты и передовую упаковку, чтобы объединить разные техпроцессы в одном изделии. Процессор собирает отдельные вычислительный, графический и I/O-кристаллы на пассивной кремниевой подложке с помощью упаковки Foveros-S. Вычислительный кристалл изготовлен по Intel 18A, а графика представлена в двух вариантах: четырёхъядерный тайл Xe3, выпущенный по Intel 3, и более крупная 12-ядерная версия, произведённая TSMC по N3E. I/O-кристаллы также выпускает TSMC — по более старому техпроцессу N6.
Внутри вычислительного кристалла нашлись и заметные изменения. Архитектура CPU в Panther Lake — это эволюция, а не полная переработка. Производительное ядро Cougar Cove по площади остаётся близким к ядру Lion Cove из прошлого поколения Lunar Lake, при том что объём кэша L2 вырос с 2,5 до 3 МБ на ядро. По оценке SemiAnalysis, Cougar Cove вмещает на 20 % больше кэша L2 в ядро сопоставимого размера. При этом кластер из четырёх энергоэффективных ядер Darkmont LP примерно на 5 % компактнее предшественника.
Разбор указывает и на переработку ИИ-ускорителя с упором на эффективность. NPU 5 в Panther Lake, по имеющимся данным, занимает на 36,9 % меньше площади, чем NPU 4 в Lunar Lake, сохраняя прежнее общее число INT8-блоков MAC. Intel объединила обработку в меньшее число более крупных нейронных вычислительных движков и сократила количество блоков scratchpad-памяти и DSP SHAVE с 12 до шести. NPU 5 также получил встроенную поддержку FP8 — формата данных пониженной точности, который всё чаще применяют для ИИ-инференса.
Ещё одно любопытное сравнение даёт графика. Ядро Xe3 в тайле GT1 на базе Intel 3 примерно на 55 % крупнее, чем в 12-ядерном тайле GT2 на базе N3E. Проще говоря, собственный техпроцесс Intel вполне способен выпускать эту графику, однако N3E от TSMC позволяет разместить существенно больше графических блоков на той же площади кремния.
Отчёт SemiAnalysis не преподносит Panther Lake как доказательство того, что Intel уже вернула себе решающее лидерство в техпроцессах. Скорее он показывает компанию, добившуюся технически важного результата: она довела новые методы построения транзисторов и подачи питания до серийного ПК-чипа. Но 18A ещё предстоит доказать, что он способен дать Intel устойчивое преимущество над TSMC по производительности, энергоэффективности и себестоимости производства.
