全新制程与架构带来新生态:英特尔Panther Lake处理器解析

过去的这两年AI对整个行业都产生了巨大的影响,厂商们对于拥有强大算力的AI芯片的需求达到了前所未有的程度,甚至可以说谁拥有强大算力的芯片就可以美美品尝AI所带来的巨大红利。然而想要制造拥有强大算力的芯片,先进的制程已然成为了刚需,这对于英特尔来说深有体会。

英特尔过去几年一直致力于将Intel 18A工艺顺利落地,从而再次取得芯片制造领域的领先地位,通过不懈的努力,备受期待的Intel 18A制程工艺以及基于Intel 18A工艺打造的Panther Lake处理器终于和大家见面。

就在国庆之前,热点科技受邀参观英特尔位于美国亚利桑那州的晶圆工厂,同时也参加了英特尔ITT大会,详细了解了英特尔Panther Lake处理器以及新一代的至强处理器,可以说作为英特尔最新一代的力作,Panther Lake寄托了英特尔太多的希望,也将打响英特尔复兴的第一枪。

人类科技精华的聚合:Intel 18A的诞生之地

美国亚利桑那凤凰城是世界有名的沙漠之城,年均温度也是全美最高,然而就在这片被沙漠包围的城市,坐落着英特尔最新的晶圆厂,造价高达200亿美元,而这一次我们也有幸受邀参观了号称是凝聚人类科技精华的Ocotillo晶圆厂,英特尔在这里从事基于Intel 4/Intel 3、Intel 18A等制程打造的芯片生产。

过去我们总是在各种报道中了解到晶圆厂,也知道晶圆厂耗资巨大,成本都是以千亿人民币来计算,然而这一次近距离参观晶圆厂,我才明白晶圆厂竟然是如此地让人着迷。天上的导轨伴运输着一台台设备,在黄色灯光的映衬下,光刻机不断地制造着新一代的处理器芯片,这些价格不菲的人类工业精华正一步步将精心设计的芯片变成现实,最终来到我们的手中。

英特尔在2021年推出了IDM 2.0战略,通过制造、设计和交付领先产品,为合作伙伴创造长期价值,也就是开启了代工服务。此外亚利桑那的这两座晶圆厂便是IDM 2.0战略的成果,除此之外英特尔也多次强调全球最先进制造+制程并行的战略,并借助这一座座先进晶圆厂的落地将其付诸实施。

全新打造的架构,CPU性能再提升

目前AI时代的到来让厂商对于芯片算力的要求达到了前所未有的程度,因此芯片厂商也需要基于全新的制程来制造新一代的芯片,我们知道FinFET极其成功,在过去十几年的时间内成为了行业主流。然而到了3nm乃至于2nm时代,FinFET的瓶颈已经显现,这时候就需要全新的晶体管设计来满足未来的制程。对此英特尔在最新的Intel 18A工艺中采用了RibbonFET晶体管以及PowerVia技术,Intel 18A工艺也是世界首个同时采用RibbonFET以及PowerVia的制程工艺。

与Intel 3相比,Intel 18A工艺可以实现超过15%的能效比提升,同时晶体管密度也将增加30%。也正是因为有了如此强悍的先进工艺,可以让芯片设计师在相同面积的芯片中布局更多的功能,从而提升处理器的性能。英特尔也基于Intel 18A工艺打造了最新的Panther Lake处理器。

Panther Lake处理器拥有三个不同的核心设计,包括基于Cougar Cove架构打造的P核,基于Darkmont架构打造的E核以及LP E核,首先是P核,拥有18个执行端口,同时搭载18MB的L3共享缓存,频率可以按照16.67MHz进行精准控制,英特尔也加入了基于AI的功耗管理。至于E核拥有4MB的L2缓存,强化分支预测能够让处理器更加精准地命中数据。

Intel表示与Lunar Lake处理器相比,Panther Lake处理器在相同性能下的功耗降低了40%,此外单线程性能提升幅度大约为10%。不过相比较单核性能,Panther Lake处理器在多核性能上的提升就十分地明显,毕竟现在AI推理以及视频渲染等任务更关注的还是处理器的多核性能。Panther Lake处理器在相同功耗下能够实现最多50%的多线程性能提升,功耗下降幅度达到了30%。

现场英特尔也向我们演示了在多任务下Panther Lake处理器的实际表现。可以看到在开启会议软件、视频直播以及办公软件的模拟场景下,Arrow Lake处理器的功耗为12.1W,Lunar Lake处理器的功耗为8.23W,至于Panther Lake处理器的功耗仅有7.29W,在架构以及制程上的优势可以说体现得淋漓尽致。

Panther Lake处理器也采用了更加智能的线程管理器,首先系统会根据应用负载高低去选择合适的核心,例如像是办公应用或者简单的网页加载,只要LP E核就足够了,如果此时出现了算力不足的情况,E核再加入进来,要是运行类似于Cinebench这样的复杂应用,当然最终还是要P核出马,所有的核心共同加入到应用的运算中来,这样子可以最大程度的让Panther Lake处理器充分发挥应有的作用,毕竟Panther Lake处理器是面向轻薄本打造的产品,显然对于续航提出了一定的要求。

GPU架构再进化:性能提升50%,多帧合成落地

如今的游戏越来越真实,对于图形的要求也与日俱增,这时候需要更大规模的GPU来负责图像的渲染,以提升游戏的帧率。对此在Panther Lake处理器中,英特尔采用了最新的Xe3 GPU架构,每一个Xe3渲染单元包括6个Xe核心以及6个光追计算核心,上一代的Xe2则是4个Xe核心以及4个光追计算核心。

同时针对部分处理器,英特尔还打造了由双Xe3渲染单元组成的12个Xe核心GPU,包括96个XMX引擎,共享16MB L2缓存,与8MB L2缓存相比,16MB缓存能够有效地降低数据拥堵率,从而提升实际游戏帧率。英特尔表示Xe3架构与Xe2架构相比,性能幅度达到了50%,能效比提升了40%,也就是说Panther Lake处理器已经可以简单应对一些对图形要求十分苛刻的3A大作。

当然光是依靠Xe3架构GPU面对高分辨率尤其是开了全路径光线追踪的游戏还是有些困难,这时候就要XeSS出马,利用AI来负责一部分的画面渲染,从而降低GPU的运行压力。这一次伴随着Panther Lake处理器一同而来的还有全面升级的XeSS 3,终于将万众期待的多帧合成技术正式落地。

传统的渲染包括浮点运算以及整数运算,对于GPU的算力提出了相当严苛的要求,而将XeSS引入到游戏渲染中,则将向量运算加入到渲染中,增加了SR也就是超分辨率技术,可以大幅增加游戏帧率。

不过到了XeSS 2时代,英特尔加入了帧生成技术,并且在XeSS 3中加入多帧生成技术,从前一张图、后一张图,采集运动向量和深度信息,同时做光流和向量的重建,最后实现在真实画面中插入三帧,从而进一步提升画面帧率。

英特尔表示借助最新的XeSS 3,可以让GPU以最小的功耗获得最出色的游戏体验,例如在轻薄本上实现120帧的《三角洲行动》。

支持更多数据类型的NPU 5

如今AI时代,对于终端用户来说,更为重要的还是AI推理性能,特别是AI模型的本地化加载需要强大的AI算力,因此在Panther Lake处理器中,Intel准备了第五代NPU,相比较第四代NPU,第五代NPU单位面积的TOPS提升了40%,还可以支持INT8/FP8混合精度模型,还将原生支持FP8数据类型,与FP16相比,FP8的数据吞吐量提升了2倍,单位OP的功耗有所下降,同时也减少了内存资源的消耗,进而对大语言模型的支持力度也就更加出色。

英特尔称全新的NPU 5能够实现50TOPS的AI算力,是为下一代AI模型所打造的NPU,同时在Panther Lake处理器中,CPU、GPU以及NPU分别贡献了10TOPS、120TOPS以及50TOPS的AI算力,总共实现180TOPS的强大算力,以满足不同的AI应用。

英特尔也在Panther Lake处理器上采用了最新一代的IPU 7.5,在图像处理上带来了显著升级。除此之外全新的IPU 7.5也增加了HDR效果以及借助AI实现了降噪功能,在现场的演示中,可以看到全新的HDR效果实现了6.635W的发光功率,远超SDR的1.246W,同样也比SPHDR的5.394W更加出色。

Panther Lake处理器——英特尔的梦想之作

AI时代下的英特尔正面临着前所未有的挑战,当然也迎来了史无前例的机遇。AI正不断改变着我们的生活,也改变了处理器厂商设计CPU的思路。整个行业对于先进制程的渴望也达到了前所未有的程度,为此英特尔不惜花费重金在亚利桑那州建造新一代晶圆厂。

通过多年的打磨,英特尔终于带来了备受期待的Intel 18A工艺,以及基于Intel 18A工艺打造的Panther Lake处理器。在会后的媒体沟通会上,英特尔向我们详细介绍了Panther Lake处理器,称其在CPU、GPU以及NPU部分的性能均有巨大的提升,更具竞争力,此外在软件层面也引入了全新的XeSS 3,目的自然是不想要在AI时代落后友商,还要成为时代的弄潮儿,英特尔上下也对Panther Lake处理器是信心满满,未来将会成为新的爆款产品。

当然对于消费者来说,想要看到Panther Lake处理器还需要等待一段时间,预计CES 2026期间就可以看到搭载Panther Lake处理器的笔记本大规模上市了。

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更新时间:2025-10-10

标签:数码   英特尔   架构   处理器   生态   功耗   芯片   性能   工艺   核心   缓存   时代

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