A Panther Lake szétszerelése részletesen feltárja az Intel 18A-t — a TSMC továbbra is vezet a sűrűség terén

A SemiAnalysis alaposan megvizsgálta az Intel Core Ultra 7 365 (Panther Lake) processzorát, és elsőként nyújtott független betekintést a chipek belsejébe, valamint az Intel eddigi legfejlettebb chipgyártási technológiájába. Az elemzés az Intel 18A-s gyártási folyamatára összpontosít, beleértve az új tranzisztortervezést és a hátsó áramellátó rendszert – két olyan technológiát, amelyet a vállalat gyártási visszatérésének kulcsfontosságú elemének tart.

A legfontosabb megállapítás az, hogy az Intel sikeresen beépítette mindkét technológiát egy valódi fogyasztói chipbe. A szétszerelés azonban azt is sugallja, hogy a 18A logikai sűrűségét tekintve nagyjából egyenértékű a TSMC N3E-jével. A „18A” és „N3E” elnevezéseket azonban nem szabad szó szerinti fizikai méretekként, azaz rendre 1,8 és 3 nm-ként értelmezni: ezek inkább csomópontjelölések, mintsem közvetlenül összehasonlítható mértékegységek.

A Panther Lake az Intel első olyan fogyasztói processzora, amely RibbonFET tranzisztorokat használ, a vállalat saját változatát a gate-all-around (GAA) technológiának. Ahelyett, hogy az áramot a régebbi FinFET-kialakításokban használt keskeny, függőleges „bordákon” vezetné át, a RibbonFET négy egymásra helyezett vízszintes szilíciumréteget használ. A tranzisztor kapuja körülveszi az egyes rétegeket, így az Intel szigorúbban szabályozhatja a tranzisztoron átáramló elektromos áramot, és csökkentheti a szivárgást.

A másik jelentős változás a PowerVia, az Intel hátsó oldali tápellátási rendszerének megvalósítása. A hagyományos processzorokban az áram- és adatjelek a tranzisztorok feletti fémvezeték-rétegeken haladnak át. A PowerVia az áramellátó hálózat nagy részét a chip másik oldalára, a tranzisztorréteg alá helyezi át. Ez felszabadítja az elülső vezetékeket a jelek számára, és rövidebb, szélesebb áramútvonalakat tesz lehetővé, ami potenciálisan csökkenti az elektromos ellenállást és javítja a feszültségstabilitást a chip legigényesebb blokkjaiban.

A szétszerelés egyik legérdekesebb eredménye a tranzisztorsűrűséget érinti, ami visszafogottabb képet ad az 18A versenyképes helyzetéről. A SemiAnalysis megmérte a Panther Lake 18A számítási logikáját, és megállapította, hogy nagyjából ugyanolyan sűrűséggel rendelkezik, mint a TSMC N3E-folyamatán gyártott GPU-logika. Ez jelentős eredmény az Intel számára, amely az elmúlt években lemaradt a legnagyobb szerződéses chipgyártóktól a fejlett gyártási folyamatok terén. A SemiAnalysis szerint azonban az 18A csúcssűrűség tekintetében nem előzi meg a TSMC újabb N3P és N2 csomópontjait, illetve a Samsung SF2-jét.

Ez azért fontos, mert a tranzisztorsűrűség továbbra is az egyik legegyértelműbb mutatója a gyártási csomópont potenciális költség- és méretezési előnyeinek. Az Intel megközelítése továbbra is előnyökkel járhat az áramellátás, az útválasztás rugalmassága és a teljesítmény terén, de ez nem jelenti automatikusan a lehető legkisebb logikai területet.

Az elemzés azt is bemutatja, hogy az Intel hogyan használja a chipleteket és a fejlett csomagolási technológiákat különböző gyártási technológiák egyetlen termékben való egyesítésére. A processzor a Foveros-S csomagolási technológiát alkalmazva különálló számítási, GPU és I/O modulokat egyesít egy passzív szilícium alapon. A számítási modul az Intel 18A technológiával készül, míg a GPU két változatban érhető el: egy négymagos Xe3 modul, amelyet az Intel 3 technológiával állítanak elő, és egy nagyobb, 12-magos változat, amelyet a TSMC gyárt N3E technológiával. Az I/O modulokat szintén a TSMC gyártja, a régebbi N6 technológiát használva.

A SemiAnalysis a számítási modulon belül is jelentős változásokat tárt fel. A szétszerelés eredményei alapján a Panther Lake CPU-architektúrája inkább továbbfejlesztésnek, mint teljes áttervezésnek tekinthető. A Cougar Cove teljesítménymag területe továbbra is közel áll az előző generációs Lunar Lake-ben használt Lion Cove maghoz, még akkor is, ha az L2-cache kapacitása magonként 2,5 MB-ról 3 MB-ra nőtt. A SemiAnalysis becslése szerint a Cougar Cove 20 %-kal több L2-gyorsítótárat képes befogadni hasonló méretű magterületen. Eközben a négymagos Darkmont LP E-mag klaszter körülbelül 5 %-kal kisebb, mint elődje.

A szétszerelés az Intel AI-gyorsítójának hatékonyságközpontú újratervezésére is rámutat. A Panther Lake NPU 5-je állítólag 36,9 %-kal kisebb területet foglal el, mint a Lunar Lake NPU 4-e, miközben megőrzi az azonos INT8 MAC-számot. Az Intel a feldolgozást kevesebb, nagyobb neurális számítási motorba konszolidálta, és a scratchpad memóriák, valamint a SHAVE DSP-k számát 12-ről hatra csökkentette. Az NPU 5 emellett natív FP8-támogatást is biztosít, amely egy alacsonyabb pontosságú adatformátum, amelyet egyre gyakrabban használnak a mesterséges intelligencia következtetéseihez.

A GPU egy másik érdekes összehasonlítási lehetőséget kínál. Az Intel 3-alapú GT1 modulban található Xe3 mag körülbelül 55%-kal nagyobb, mint a 12 magos, N3E-alapú GT2 modulban található. Egyszerűen fogalmazva: az Intel saját gyártási eljárásával is előállíthatja a GPU-t, de a TSMC N3E-je lehetővé teszi az Intel számára, hogy lényegesen több grafikus hardvert sűrítse be ugyanarra a szilíciumfelületre.

A SemiAnalysis jelentés nem ábrázolja a Panther Lake-et úgy, mintha az bizonyítaná, hogy az Intel már visszanyerte döntő gyártási előnyét. Inkább egy olyan vállalatot mutat be, amely technikailag fontos eredményt ért el: új tranzisztor- és tápellátási módszereket vezetett be egy kereskedelmi forgalomban kapható PC-chipbe. Az 18A-nak azonban még be kell bizonyítania, hogy tartós előnyt biztosít-e az Intelnek a TSMC-vel szemben a teljesítmény, a hatékonyság és a gyártási költségek terén.