英特尔公布采用18A制程工艺的芯片细节
作者: CBISMB
责任编辑: 邹大斌
来源: ISMB
时间: 2025-10-10 11:19
关键字: 英特尔,18A,制程工艺,Panther Lake,至强6
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英特尔于周四公布了其即将推出的“Panther Lake”PC系统级芯片和“Clearwater Forest”服务器CPU的诸多细节——这两款产品是英特尔备受关注的复兴计划中关键且期待已久的一步。
Panther Lake和Clearwater Forest芯片是首批采用Intel 18A先进芯片制造技术的产品。该公司表示,与上一代的Intel 3工艺相比,Intel 18A将实现每瓦性能提升15%,芯片密度提高30%。目前,早期生产已在俄勒冈州启动,公司正加紧在亚利桑那州进行大规模量产。
英特尔将其未来押注于Intel 18A技术,该技术至少将用于接下来三代的客户端和服务器芯片产品。这一工艺最初由前英特尔CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)于2021年提出,作为4年5节点计划的最后一步,旨在重夺制程性能领先地位,并与台积电竞争,建立有竞争力的合同芯片制造业务。
然而,英特尔在7月底承认,其芯片代工业务——Intel Foundry——目前尚无“重要外部”客户,并警告称,如果无法为Intel 18A的继任者Intel 14A赢得主要客户,可能会“暂停或终止”未来先进制程节点的开发。
尽管如此,英特尔新任CEO陈立武乐观地认为,Intel Foundry不会陷入最坏的情况。今年3月加入英特尔的陈立武表示,一旦公司自己的产品实现大规模量产,“我们将处于更有利的位置来吸引外部客户”使用Intel 18A。他还补充说,公司已从Intel 18A开发过程中的错误中“学到了很多”,并正在将这些经验应用于Intel 14A的研发。
英特尔此次关于Panther Lake(预计今年晚些时候以Core Ultra 3品牌上市)和Clearwater Forest(计划明年上半年以Xeon 6+品牌推出)的新披露,首次详细展示了Intel 18A所能实现的性能和能效能力。
Panther Lake与Lunar Lake、Arrow Lake的对比
主要面向笔记本电脑设计的Lunar Lake芯片将最多配备16个CPU核心、12个GPU核心,整个系统级芯片的AI算力可达每秒180万亿次操作(TOPS)。其中,CPU最多提供10 TOPS,用于轻量级AI任务;NPU(神经网络处理单元)最高可达50 TOPS,适用于语音助手等持续性AI工作负载;GPU则支持高达120 TOPS,用于更重的AI游戏和内容创作任务。
该系统级芯片还将支持最高96GB的LPDDR5内存、12条PCIe Gen 5通道,以及集成的英特尔Wi-Fi 7、双频英特尔蓝牙Core 6和集成Thunderbolt 4连接功能。此外,它还将配备增强版的英特尔线程调度器(Intel Thread Director)和电源管理技术。
英特尔未披露Panther Lake的时钟频率。
与此前被称为“Lunar Lake”的Core Ultra 200V芯片相比,英特尔表示,Panther Lake在相似功耗水平下,单线程CPU性能提升超过10%,多线程CPU性能提升超过50%。
该公司还宣称,Panther Lake的NPU每单位面积的TOPS算力比Lunar Lake高出40%以上——Lunar Lake的NPU算力峰值为48 TOPS。
此外,Panther Lake在提供与此前被称为Arrow Lake的Core Ultra 2台式机芯片相当的多线程CPU性能时,所需功耗减少超过30%。
从系统级芯片整体来看,Panther Lake的功耗比Lunar Lake低10%以上,比Arrow Lake低40%。
Panther Lake将采用英特尔全新的Cougar Cove性能核心(P-core)和Darkmont能效核心(E-core)技术。这些核心将与新的IPU 7.5图像信号处理器、NPU 5处理器,以及Xe媒体和显示引擎一起,集成在采用Intel 18A工艺制造的计算芯片(compute tile)上,构成Panther Lake的chiplet(小芯片)设计。
该系统级芯片还将采用英特尔新的Xe 3 GPU架构,位于一个独立的芯片上,但其制造方取决于性能级别:对于最多配备4个GPU核心的Panther Lake型号,GPU芯片将采用Intel 3工艺;而对于最多配备12个GPU核心的型号,GPU芯片将由英特尔未具名的外部芯片制造商代工生产。此前,英特尔曾表示其多款产品使用了台积电的代工服务。
Clearwater Forest与Sierra Forest的对比
作为第二代采用能效核心(E-core)的至强(Xeon)CPU,Clearwater Forest被英特尔誉为“公司有史以来能效最高的服务器处理器”。
与去年发布的Xeon 6“Sierra Forest”处理器相比,Clearwater Forest每时钟周期每核心指令数(IPC)提升了17%,最大核心数量翻倍至288个,末级缓存(LLC)增加五倍以上,达到576MB,并将DDR5内存速度提升20%,最高可达8,000 MT/s。
新的Clearwater Forest处理器还将内存通道数量增加4个,总计12个,并将UPI(Ultra Path Interconnect)链接数量增加2个,总计6个。其他功能包括最多96条PCIe 5.0通道、最多64条CXL 2.0通道。
英特尔未披露Clearwater Forest的时钟频率。
Clearwater Forest专为单路和双路服务器设计,热设计功耗(TDP)范围为300至500瓦,将与Sierra Forest平台保持插槽兼容。
安全功能包括英特尔软件防护扩展(SGX)和英特尔可信域扩展(TDX)。在电源管理方面,Clearwater Forest将采用英特尔应用能耗遥测(Application Energy Telemetry)和英特尔限速睿频(Turbo Rate Limited)技术。
在加速功能方面,处理器将配备用于8位整数计算的AVX-2以及最多集成16个加速器,平均分配于英特尔快速辅助技术(QuickAssist)、英特尔动态负载均衡器(Dynamic Load Balancer)、英特尔数据流加速器(Data Streaming Accelerator)和英特尔内存内分析加速器(In-memory Analytics Accelerator)。
与144核的Xeon 6780E Sierra Forest处理器相比,Clearwater Forest预计性能最高可提升90%。新一代处理器系列在负载曲线上的能效也将提升最高23%。
作为英特尔持续推动数据中心整合的一部分,该公司表示,Clearwater Forest将使运行第二代Xeon CPU的数据中心实现8:1的服务器整合比例。此举可将数据中心的每瓦性能提升3.5倍,并减少71%的占用空间。
与Panther Lake类似,Clearwater Forest也采用chiplet设计,其中计算芯片采用Intel 18A工艺,有源基底芯片(active base tile)采用Intel 3工艺,I/O芯片则采用Intel 7工艺。计算芯片使用了与Panther Lake相同的Darkmont E-core技术。