雖然電子工程專輯過去大半年都沒寫過任何Panther Lake的技術展望與解析,但這代PC處理器產品對Intel公司未來發展至關重要的屬性,想必是絕大部分關注Intel的讀者都十分清楚的。
尤其Panther Lake將首度搭載Intel 18A工藝——包含RibbonFET晶體管結構(GAAFET)和PowerVia背面供電技術的應用。18A工藝能否按期量產,都相關于市場對這家公司的發展信心,也相關于企業競爭力與營收數字。
可以說這一代酷睿Ultra處理器和同代的至強處理器,對Intel而言都關乎命運未來。我們此前就撰文提過Intel 18A工藝能否準時交付對現如今Intel的意義已經不單是展示技術先進性這么簡單了。最近的媒體會上,高嵩(英特爾公司客戶端計算事業部副總裁兼中國區總經理)再度談到預計明年年初,OEM廠商就會有搭載Panther Lake處理器的筆記本與PC產品上市。

雖然現階段還沒有這一代酷睿Ultra處理器的具體產品信息公開,但對Panther Lake的架構與工藝有個基本了解,也有利于我們對明年的PC產品做前瞻,同時也能更明晰Intel在PC處理器這一基本盤內,是否還有足夠的競爭力。
本文篇幅較長,可按照需要做選擇性閱讀(若不關心實現細節,可僅閱讀每個章節的開頭部分):
- Part 1 制造(Intel 18A)與封裝(Foveros)工藝
- Part 2 架構與定位綜述
- Part 3 CPU升級
- Part 4 iGPU升級
- Part 5 NPU與總結
先談談制造與封裝工藝
因為這大半年來,個人行程安排實在太滿,很難騰出空余時間來關注Panther Lake的各路傳言信息;加上Intel在最近一次媒體會上公開有關Panther Lake的信息,在我們看來也遠遠稱不上“干貨”,所以本文只能從面上簡單談談此系處理器新品。
首先來看看Panther Lake芯片的制造工藝與2.5D/3D先進封裝技術。Panther Lake沿用了酷睿Ultra一代(Meteor Lake)以來基于chiplet的設計,整顆芯片包括有計算模塊(compute tile)、圖形模塊(GPU tile)、平臺控制模塊(platform controller tile)、基礎模塊(base tile),以及用于結構填充和支撐的填充模塊。

可能是吸取Arrow Lake(酷睿Ultra 200S/H系列)和Meteor Lake(酷睿Ultra一代)的經驗,這代芯片的分片方式顯然保守了不少。CPU、NPU、媒體與顯示引擎、IPU、內存控制器等關鍵組成部分都位于計算模塊之上;圖形模塊也就是iGPU;平臺控制模塊有IO與連接相關的IP(如Wi-Fi, 藍牙, PCIe等)。
所有die/chiplet,都藉由2.5D Foveros-S先進封裝“縫合”到一起。不過Intel仍舊表示,這代產品有著不錯的規模化(scaling)能力,借助模組與內存組合可覆蓋不同價格區間的終端產品,而且藉由縮放就能面向PC以外的應用。這似乎也一定程度相關于Intel的scalable fabric以及die-to-die互連方式。
前道制造工藝方面,Intel的官方資料提到,Panther Lake的計算模塊(compute tile)采用Intel 18A工藝,圖形模塊(GPU tile)基于Intel 3;平臺控制模塊(Platform contoller tile)則無意外地仍然采用外部foundry廠的方案——這片die的具體工藝是臺積電N6。
不過還有一則信息提到:最高配規格16個CPU核心版本的Panther Lake——后文的參數列表會提到——其中的圖形模塊(12個Xe3核心)會采用臺積電N3E工藝。這可能一方面表明了Intel 3工藝產能并不理想;另一方面也表明Intel 3可能是個與臺積電N3E,在器件物理尺寸上很相近的工藝——不要認為這是廢話,不同foundry廠的工藝節點即便名字里頭的數字一樣,也不能代表它們的器件物理尺寸一致甚至相近。
同時,我們也看到Intel Products業務現在似乎更多地開始對同一種設計采用multi-foundry的方案(iGPU一邊用自家工藝,一邊用臺積電工藝;此前Arrow Lake也有相似策略),體現的的確是設計方法標準化及相比從前的轉向——不知道是否如此前Intel Foundry所說,在嘗試多foundry設計規則的某種抽象。
這里稍微談一談Intel 18A工藝:雖然網上有關18A工藝的熱議不少,但我們目前尚不掌握任何18A工藝的CD關鍵物理尺寸信息,也就更不可能知道晶體管密度之類的數字,尤其大部分讀者可能會關心Intel 18A與競爭對手的2nm或其他節點對比——待Panther Lake上市,或許會有相關發現。
本次媒體會上,Intel針對18A工藝實則只說了兩點(1)RibbonFET,也就是GAA(Gate-All-Around)柵極四面環抱的器件結構;(2)PowerVia背面供電技術的采用。
其實電子工程專輯對于這兩個技術已經寫過不少技術文章。畢竟在<2nm工藝節點的時代,GAAFET器件結構、BSPDN背面供電網絡這兩個技術點本來就是三家尖端制造工藝foundry廠爭奪的焦點。不止是Panther Lake,面向數據中心的至強處理器(Clearwater Forest)也會采用這些技術。

RibbonFET是Intel的GAAFET器件名稱:相較于此前的FinFET,nanosheet電流通道橫置——被柵極從四面環繞,實現更好的溝道控制。
RibbonFET似乎總共有4片nanosheets,一直以來的宣傳圖都展示了這一點——不過這次Intel提到GAA結構的價值還在于nanosheet的寬度、層數“都是可以調節的”,“搭配工作電壓不同閾值,同一個工藝平臺可以衍生出不同優化方向的晶體管規格,給客戶提供良好的設計自由度,包括高性能、低功耗的選擇”——這是從foundry廠的角度談GAAFET的價值。
另外據說18A節點的RibbonFET“重新定義了晶體管控制的邏輯,為下一步尺寸縮減預留了空間”,為“后續節點延展”做好了準備。
PowerVia作為Intel的BSPDN解決方案應用于18A,也就讓18A節點成為市面上最早商用背面供電的產品——我們此前報道過,臺積電和三星代工很快也會跟進。將供電軌移到晶圓背面之后,Intel提供的數據是,密度和單元利用率提升10%,同時因為供電給晶體管的路徑更短,所以從封裝到晶體管的壓降減少了30%,“尤其為高頻電路提供干凈的電流”。
Intel表示“柵極環繞技術釋放晶體管的潛能,背部供電技術掃清了供電上的障礙,結合RibbonFET與PowerVia兩項技術,共同支撐起了Intel 18A工藝在密度和能效上的同步提升”。因為電子工程專輯對這兩技術的撰文已經不少,本文不再深入探討。

相對數據方面,Intel 18A相較Intel 3每瓦性能提升>15%,單位性能功耗降低>25%;另外芯片密度實現了30%的提升。掌握Intel 3工藝相關數字的讀者,或許有機會大致判斷,Intel 18A具體達成了怎樣的晶體管密度提升——感覺在chiplet時代,具體在封裝層面的收益還是很難做出簡單判斷的。
另外Intel還給出了工藝的HVM預期,雖然PPT中的缺陷率也只是個相對值、沒有標尺,但Intel明確了“相比同時期,18A的良率大于或等于此前的每一代節點;預計今年第四季度就能達成大規模生產的良率目標,全面進入高產能生產階段”;包括實現18A工藝量產的“美國亞利桑那Fab 52晶圓廠本月已經全面投入運營”。

最后也稍微談一談Panther Lake后道封裝的Foveros-S工藝。長期關注電子工程專輯的讀者對于Foveros一定也是不陌生的,這是Intel的2.5D/3D先進封裝技術名稱,可類比臺積電的CoWoS技術方向。
Foveros-S/R/B都屬于2.5D封裝方案,不同變體的差異在于Panther Lake所用的Foveros-S采用了硅中介(silicon interposer);而Foveros-R的R代表了RDL重排布層;Foveros-B可將硅橋(silicon bridge)與RDL結合。
這張圖提供了Foveros 2.5D的關鍵數據,包括bump pitch(凸點間距)<25μm,C2C能耗效率0.5pJ/bit等。Foveros-S是早在2019年就開始量產的技術。值得一提的是,Clearwater Forest已經開始應用Foveros Direct封裝方案,也就是Intel的混合鍵合3D垂直堆疊方案——還是比我們預想得更快的。
Panther Lake芯片:接棒輕薄本、全能本
Intel對于Panther Lake的定位是:兼具Lunar Lake(酷睿Ultra 200V)的能效與Arrow Lake(酷睿Ultra 200H)的性能的處理器產品。
Panther Lake的確應當屬于Lunar Lake與Arrow Lake-H這兩條產品線的繼任者——也就是說明年的輕薄本、全能本處理器會由Panther Lake擔綱主力;更高性能定位的Arrow Lake-HX/S——游戲本與臺式機處理器,應該會由Arrow Lake Refresh接替(不過明年臺式機的CPU產品線預計會更復雜,不在本文探討范圍內,不再深入)。
雖然Panther Lake的產品信息尚未公開,但Intel已經給出了基于核心數量、IO與內存支持的基本配置信息,如下圖所示:

理論上接替Lunar Lake或者說面向超輕薄本的處理器應該是最左邊的Panther Lake 8核CPU版,iGPU總共4個Xe核心,內存支持為LPDDR5X-6800和DDR5-6400,12個PCIe通道;
而接替Arrow Lake-H、將主要應用在全能本上的Panther Lake則為16核CPU版——也切分了不同的iGPU核顯規格,分有4個Xe核心版與16個Xe核心版;最高內存規格支持也有差異,分別為LPDDR5X-8533/DDR5-7200與LPDDR5X-9600...PCIe通道數也分成了20與12條。


有兩點值得單說:(1)8核版的Panther Lake雖然看起來是接替Lunar Lake的,即負責高能效、長續航的輕薄本。但實際上其CPU之外的規格堆料是不及Lunar Lake的,尤其iGPU和內存支持上。我們認為這對輕薄本受眾而言反而是更合理的,因為輕薄本用戶通常不會特別在意游戲及專業圖形類需求。
但需要指出的是,Panther Lake全系都沒有再沿用Lunar Lake那種將DDR內存納入處理器封裝的方案,而且應該也沒有延續PMIC這種中心化的供電與管理解決方案——可能也是基于成本的考量。
雖然Intel在宣傳中也提到Panther Lake的能效表現出色,或者說“延續Lunar Lake能效表現”,但暫未提及Panther Lake在系統閑置狀態下的功耗情況。而取消片上內存、PMIC設計,就讓我們比較在意Panther Lake輕薄本的續航是否還能達到Lunar Lake的程度。
有關低功耗設計,前兩代的Low Power Island(低功耗島)設計思路得以延續——這是個單獨電源域、芯片之上的一部分,低功耗能效核LP E-core就位于該島——也沒有接入L3 cache。后文會提到,Panther Lake的LP E-core架構換代Darkmont。
不知道在新工藝節點(尤其PowerVia技術也能節約功耗)和核心IP升級帶來效率提升,但拋棄片上內存、PMIC設計的情況下,Panther Lake能否為筆記本的續航帶來提升或至少持平——這是輕薄本用戶都很關心的問題。

(2)16核Panther Lake兩個版本,以iGPU核顯規格區分。其中4個Xe核心的版本,猜測更多應該是準備搭配獨顯的——尤其給到的PCIe通道也相對充沛;而12個Xe核心的版本顯然強調了核顯性能——應當是目前所有PC處理器之中最強核顯之一(拋開隔壁Strix Halo這種標志性意義大于實際意義的產品不談)。
兩個不同版本的16核Panther Lake不是通過制造過程中的binning process得來,因為Intel渲染的宣傳圖出現了3種不同的die(如上圖),對應8核版、16核4Xe版、16核12Xe版(還是多foundry方案,這真的不會大幅增加成本嗎?)。
(3)有關CPU異構核心,Panther Lake的CPU部分仍舊延續了性能核P-core + 能效核E-core + 低功耗能效核LP E-core的方案。P-core代號Cougar Cove,E-core和LP E-core代號Darkmont,用于取代上一代的Lion Cove和Skymont。后文會更詳細地談到這兩種核心。
8核版Panther Lake為4 P-core + 4 LP E-core的方案,而16核版則為4 P-core + 8 E-core + 4 LP E-core。16核版的P-core相較上代少了2個,而LP E-core多了2個——從Intel提供的多線程性能數據來看,這也沒有影響到Panther Lake的多線程吞吐能力。


仔細觀察不難發現,Panther Lake的LP E-core也是Darkmont,相較Arrow Lake的LP E-core(Crestmont)更新了兩代,則多線程性能、整體能效提升應該是可預期的...
我們針對其中的關鍵信息,做了兩張相比上代芯片的對比表格,如上圖所示。除CPU、GPU之外的其他信息還包括NPU架構換代,算力應該是保持了全系一致(50TOPS);
另外還有此處沒有列出的集成的IPU換代(IPU 7.5)——用于攝像頭視覺信息處理的ISP;無線連接MAC控制和配套軟件,加入Wi-Fi 7 R2功能支持,支持藍牙LE Audio低功耗音頻、藍牙6信道探測、雙藍牙,以及引入新版無線連接套件ICPS 5.0...這部分內容本文不做展開。
CPU:核心IP改良、調度機制換新
如前所述,Panther Lake的CPU部分換用了兩種新的核心IP:Cougar Lake和Darkmont,用去替換上代的Lion Cove和Skymont。從介紹來看,Cougar Lake和Darkmont應當都屬于基于前代核心的改良款。
直接來看兩種核心IP改良帶來的性能與能效提升成果,如下圖所示:


單線程性能方面,Intel的數據是相較Lunar Lake和Arrow Lake-H,在相似性能之下功耗降低>40%,同功耗下則可提升>10%的性能——這代表的就是Cougar Lake的能力了。多線程性能方面,對比Lunar Lake,相似功耗下Panther Lake性能至多提升>50%,而同性能功耗降低至多>30%——表明這代E-core的表現也是很亮眼。(基于SPECrate2017_int_base)
看這兩份數字都還算理想的。不過Intel沒有給出峰值性能提升數字。實際上關乎峰值性能的,在于Panther Lake處理器的核心頻率高低。這也直接關乎到Intel 18A工藝的實際水平;就只有等酷睿Ultra新品問世時才有機會知曉了。
更具體地,針對性能核Cougar Cove,Intel列出的關鍵提升有:18個執行端口;共享的L3 cache增大到18MB(Lunar Lake為12MB);“基于AI的電源管理”——“基于用戶使用對CPU負載的動態變化,更好地調配資源,及時響應負載變化”;
TLB size增大;分支預測增強;內存消歧(memory disambiguation)達成對存儲敏感型負載的效率提升;16.67MHz更精準的時間間隔;PPA優化;還有微架構的其他調整,包括拆分亂序引擎、更廣泛的調度等...

Intel在宣傳中著重強調了Cougar Cove的三項改進:內存消歧、TLB、分支預測提升。內存消歧旨在提升存儲敏感型負載的性能核效率:在當代CPU的亂序執行過程中,load和store也就是讀和寫指令可能存在前后相關性;內存消歧就是用來預測和決策load是否依賴于上一個store操作的機制,也就提升了效率。
Intel對于Cougar Cove之中的內存消歧是這么說的:“它能精準預測哪些操作可以并行執行,哪些存在真實依賴。一旦預測錯誤或檢測到實際沖突,它能以極快的速度進行恢復(recovery),確保程序的正確性。”最終起到提升CPU與內存之間帶寬利用率的目的。“相比Lion Cove做了更好的提升,消歧技術性能更可靠,細節更準,恢復更快。”
TLB本身無需多做解釋了,Cougar Cove令TLB容量達成1.5倍提升,主要是因為Intel 18A工藝提升了器件密度,也就有機會塞下更多的資源;更大的TLB有利于降低TLB未命中率、實現更大的內存區域覆蓋,對于存儲敏感型應用也產生正面價值。只是不清楚Cougar Cove的TLB層級結構是怎么設計的。
分支預測的提升,主要是“繼承Lunar Lake中新穎BPU方案”,基于該方案“進一步提高準確性”,并“增加結構容量以降低延遲”。

能效核Darkmont在Panther Lake之上肩負了更大的多線程性能使命,畢竟這次的P-core數量不及上代多了。不過Intel也提到Darkmont在低功率釋放區間,能夠以更低的功耗達成相較Raptor Cove(酷睿13、14代CPU的核心)的更高性能(SPECrate2017_int_base,固定頻率,且不考慮存儲子系統影響)。
強調有關Darkmont核心微架構的亮點涵蓋:保留26個調度端口;同樣引入內存消歧;4MB L2 cache,維持128B/cycle帶寬;提升nanocode性能;以及分支預測、動態預取器控制、深度隊列提升等。
其中,內存消歧與Cougar Cove的改進相似;分支預測則通過“提升容量預測更穩”,“提高準確性降低延遲”;“引入動態的pre-fetcher控制,根據負載變化來動態響應”,甚至節約功耗;
而nanocode作為相比microcode更低一個層級的指令,實則是在Skymont核心中就引入的——它實現了更靠近硬件、更高效的資源分配——Darkmont的優化在于nanocode覆蓋了更多的指令,“以前只能針對某幾種類型的負載,而Panther Lake在更多場景中實現了覆蓋,能夠更充分發揮能效核的性能和能效。”

拔高視角、從SoC層級來看,Intel還提到了三點:(1)Panther Lake的E-core接入了L3 cache——雖然聽起來是廢話,這一條主要是比對 Lunar Lake的LP E-core沒有接入L3 cache,強調Panther Lake的E-core有著更強的性能;不過話說回來,Panther Lake的LP E-core作為低功耗島的一部分,其實也沒有接入L3 cache。
(2)只不過相比Meteor Lake和Arrow Lake,Panther Lake的LP E-core的L2 cache容量翻倍——LP E-core也因此能承載更多工作,不致如Meteor Lake時期那般不堪用。
(3)和Lunar Lake一致,保留了8MB memory-side cache(類似于system level cache,上圖左下角)——不同處理器都可以訪問,不過據說Intel針對這部分的充分利用還在做更進一步的調優;內存控制器也保留在了計算模塊上——Arrow Lake飽受詬病的一點也在于內存控制器與CPU核心位于不同的兩片die。
還有一些數據一致性機制的調整都旨在減少多核心或多die訪問相同數據時的同步問題,也讓系統層面未來有機會擴展到更高的核心數目。另外,國內媒體會上,Intel沒有再談封裝層面的一致性機制:從外媒的報道來看,若上升到封裝層級,據說某些需要跨die的共享工作負載(如視頻編碼、GPU加速的計算負載)也能夠直接以共同數據結構的方式,連接不同處理單元,也不需要維護單獨的內存拷貝。
具體情形未知,未來有機會我們可就系統級的更多優化機制再做深入探討。

對應的,基于CPU核心與微架構調整,Intel Thread Director(硬件線程調度器)也做了優化和改進。Thread Director的基本機制是通過ACPI CPPC2定義的Hardware Feedback Interface(HFI)完成工作;對應的調度參考信息由SoC控制器形成HFI表格,向上提供給操作系統,實時指導scheduler做跨不同核心的調度工作。
不同PC OEM廠商為筆記本設定的不同性能或電源模式,就是通過Intel的平臺軟件層(Dynamic Tuning Technology,構建于微軟的Processor Power Management框架之上),去通知SoC電源管理邏輯——SoC電源管理再與Thread Director配合,并面向操作系統scheduler提供hint,最終執行調度。
受限于篇幅,本文不對更新后的Thread Director做展開:Intel的宣傳點大致包括不同核心間的高度并行實現;優化負載分類模型——可以給到操作系統更準確的參考;基于OEM預設電源模式和更多信息來調整給到操作系統的反饋表;
“擴大‘繁忙’用例的覆蓋范圍”——也就是Thread Director會在更多場景下給出調度參考;以及“操作系統隔離區”(OS containment zones)——操作系統可以限定特定負載跑在特定核心組——比如據說“混合”zone之下,游戲場景負載集中分配在E-core與P-core,甚至相較“不分區”有助于實現更低功耗下的更高性能。
值得一提的是,據說這次Intel在平臺軟件層面給出了“智能自動切換”特性,在Windows的平衡性能模式下,可以“自動根據工作負載切換到定義好的性能模式”,令設備處在閑置狀態時更省電、需要性能時達成更強的性能釋放。Intel給出的數據是,平衡模式下,采用智能自動切換,能實現UL Procyon Office和Cinebench 2024單線程性能測試19%的成績提升。
這應該也是很多Windows用戶期望看到的:具體實踐估計還要看OEM廠商的決策。
iGPU:Intel有史以來最大核顯,多幀生成也來了
iGPU核顯是我們看來Panther Lake升級的最大亮點:尤其12 Xe3核心版的Panther Lake,達成了Windows PC處理器之中,除Strix Halo這種相對難買、價格還賊高的產品之外的最強核顯:相比Lunar Lake提升超過50%的圖形性能;能效方面,相比Arrow Lake-H的“每瓦圖形性能”提升超過40%。

雖然>50%的性能提升在后半程也需要靠功耗來換——達成極致游戲性能大約會成為考驗OEM廠商做散熱與供電的一部分,但這部分提升在Windows PC核顯領域也絕對堪稱驚艷。
去年我們體驗過Lunar Lake筆記本,Lunar Lake所用的8個Xe2核心達成大約4200分的3DMark Time Spy圖形分——我們說要玩當代3A游戲中畫質完全可行,玩多年前3A游戲畫質全開也沒壓力……
若Intel所說Panther Lake核顯性能提升50%為真,則其圖形渲染性能應該就已經追上筆記本GeForce RTX 3050獨顯了——真正的核顯玩3A不是夢。

實際游戲測試中,同樣限定17W TDP,12 Xe3(Panther Lake)相較8 Xe2(酷睿Ultra 7 258V)在部分3A及網游中的幀數提升如上圖——注意所有游戲皆為1080p中畫質。
前一陣有傳言說Intel砍掉了Arc顯卡業務部門,從Panther Lake的iGPU堆料,以及Intel在媒體會上順帶提了句下一代Arc獨顯會采用Xe3P架構來看,Intel做顯卡的決心還是在的。
就是不知道未來12 Xe3核心版Panther Lake的筆記本售價幾何,考慮到iGPU這么大的占地面積,Intel也說是自己“有史以來性能最強、die size最大的iGPU”……這兩年PC平臺卷核顯的競爭態勢還真是一點沒放松。老黃表示很受傷…


這一代Xe3在架構設計上更多考慮了可擴展性,所以才在設計層面推出了4核與12核兩種規格,不知道未來會不會有其他Xe核心數目的SKU(也可能通過binning來達成核心屏蔽)。4核版與12核版的高抽象層級框圖如上圖所示。
從這兩張框圖可見,Xe render slice渲染切片單元的構成是比較靈活的——4核版的Xe3核顯每個render slice有2個Xe3核心,2個RTU光線追蹤單元,以及其他固定共享圖形單元。所以核顯總共4個Xe3核心,配套總體4MB L2 cache。
而12 Xe3 iGPU的每個render slice擴展到了6個Xe3核心——上代Xe2的單個render slice可容納最多4個Xe核心。實現了iGPU核顯共12個Xe3核心;配套更多的RTU光追單元,更多的像素后端、幾何管線、采樣器,以及總體共享的16MB L2 cache。

看單個Xe3核心內部,每個Xe3核心內有8個512位的矢量引擎,8個2048位的XMX矩陣擴展引擎——專用于AI加速的部分;L1 cache/SLM容量增加了1/3。
這次的矢量引擎也變寬了,線程數最多增加25%,增加“可變寄存器分配”,整體提升矢量引擎的使用效率和并行數量,同時支持了FP8反量化。
XMX矩陣擴展方面,每個XMX支持的單周期操作數分別為TF32 1024、FP16/BF16 2048、INT8 4096、INT4/INT2 8192——對峰值算力數字感興趣的讀者可以去查一查Xe2的對應數據,相比上代的理論性能提升幅度應該是不小的。
頂配12個Xe3核心之中XMX所能達成的最高INT8算力為120 TOPS,也就是很多人關心AI PC的算力組成部分所在。
Intel還強調了RTU光線追蹤單元的加強,“支持異步光線追蹤的動態光線管理”,“通過更好的調度機制,在擁塞即將到來時降低光線分發頻率,提升光線追蹤負載性能。”以及在固定功能管線部分,采用新的URB(Unified Return Buffer,用于線程或固定功能單元的數據傳輸)管理器——支持僅部分URB傳輸同步,“幫助最高支持2倍異向性過濾”以及“模板測試速率最高提升2倍”。

以上是相較于上代Xe2,本代Xe3在部分micro-benchmark中的性能提升。“后端部分由于Xe3保持同樣的硬件資源,定點速率、顏色混合這類性能基本保持不變”;“在主要相關運算單元的GEMM、FP32/INT32速率測試中,性能提升約1.5倍,源于更大的render slice設計”;
“微架構層面的新特性引入,則幫助我們實現了在如射線三角形焦點、濾波、網格體渲染、分散讀取方面的2倍性能提升;對一些關鍵單元的特殊優化,則讓高寄存器壓力著色器和深度寫入測試拿到了更大幅度的提升。”
圖形特性支持上,現在不得不談的一定少不了AI:尤其基于AI的超分、幀生成,乃至多幀生成。無論你是否喜歡DLSS/XeSS這類技術,是否認可AI生成而非渲染的像素與幀,它們都實打實地提升了游戲靜態清晰度與動態流暢度,而且正成為圖形學事實上的標準。
關注XeSS技術的讀者應該知道,XeSS2在超分(XeSS-SR)之外,也新增了幀生成(XeSS-FG)核低延遲(XeLL)配套技術,雖然游戲生態建設進度還不及綠廠,但作為一種開放技術,實則我們已經能在很多游戲里看到XeSS選項,至少超分特性已經有了。

這次隨Panther Lake及Xe3新核顯的發布,Intel也開推了XeSS-MFG多幀生成——也算是意料之中:即在渲染的幀之間生成、插入不止1幀,倍增游戲幀率,簡單流程如上圖所示。媒體會上Intel并未談到有關XeSS-MFG的實現細節及生態構建情況(如預期加入支持的游戲),或許未來的Arc獨顯發布會上有機會聽到更多相關XeSS-MFG的信息。
Xe媒體和顯示引擎部分在此也多提一句:新增10bit AV1、AVC和索尼XAVC格式的支持,顯示引擎開始支持eDP 1.5標準;據說在效率上,兩者也做了升級——雖然實際上媒體和顯示引擎并不在圖形模塊(GPU Tile)上。
AI PC還在延續:NPU瘦身,將來走向Agentic AI
最后不得不提的當然就是AI PC的話題了。Intel這些年推AI PC始終在堅持XPU驅動的AI能力,即CPU、GPU、NPU都出力,借助Intel的OpenVINO實現多處理器的AI推理協同。
從XPU的角度來看,除了前文已經提到Xe3 iGPU的XMX引擎能帶來120TOPS的INT8算力,CPU部分提供10TOPS算力,還有專用加速單元NPU的AI算力保持與Lunar Lake的基本一致為50TOPS——所以最高配Panther Lake所能提供的AI算力為180TOPS。

相關Panther Lake換新的NPU 5這里做個簡單介紹:新版NPU的核心設計理念應該是die size的縮減或面積效益的提升。不僅在Intel 18A工藝帶來的器件微縮,還在于NPU 5整體增大了神經計算引擎(Neural Compute Engine)及其中的MAC乘加矩陣——單個引擎算力翻倍;
但單個切片中的神經計算引擎數量縮減到了3個(12K MAC, 4.5MB Scratchpad RAM, 6 SHAVE DSP, 256KB L2 cache),“有效提升運算效率、提升die size利用率”,總體實現了單位面積內TOPS性能>40%的提升。所以在與Lunar Lake保持相似INT8算力(50TOPS vs 48TOPS)的前提下,NPU的占地面積應該是有了大幅縮減的——估計也考慮對沖因iGPU增大帶來的成本增加。
另外還有一些更具針對性的優化,比如最新激活函數的支持、原生FP8/INT8運算支持等,在“部分主流AI負載,尤其LLM中帶來更好的用戶體驗”。
這部分最后值得一提的是,Intel在媒體會上也特別說到未來期望“通過軟件創新,賦能不同級別的AI智能體應用”——大致意思應該是對現在流行的、結合不同agent及具備深度思考能力的Agentic AI的本地推理支持。大約這也能在AI模型進化的加持下,帶來更好的、更有實際價值的AI PC體驗。
最后的最后,如果讓我們給Panther Lake劃個重點,那么首先必然是Intel 18A工藝的應用:GAAFET晶體管及背面供電技術的真正大規模商用,若能如預期般達成在明年初的交付,無疑很快,我們每個人都能借助PC享受到最新的半導體尖端制造工藝;另外對18A工藝器件關鍵物理參數感興趣的讀者,也應當關注一下傳說進入了埃米時代的這個新節點,及其與競品2nm節點的對比。
其次是Panther Lake在iGPU核顯規格上的堆料,最高配12個Xe3核心,令Panther Lake成為真正意義上的“大核顯”。它對Intel持續推廣自家的GPU生態有價值,同時也讓輕薄本和全能本有機會具備更出色的圖形與AI性能。這也是相當一顆賽艇的。
最后,單純就已掌握的信息來看,CPU部分大概率是一次架構改良,或許不會帶來飛躍式的性能與能效進步。不過有關CPU,我們更好奇的還是在于Panther Lake 4c版能否延續Lunar Lake的續航佳績,畢竟它去掉了片上DRAM設計與PMIC電源管理方案:而更先進的制造工藝、微架構改良足夠抵消它們帶來的影響嗎?這也是個很值得觀察的問題。