Intel Panther Lake架構解析：18A製程、CPU/GPU效能提升50%、功耗降低40%

 

挾帶 Intel 最先進 18A 製程的 Panther Lake 架構處理器已進入量產階段，它擁有比前代 Lunar Lake、Arrow Lake 提升高達 50% 的性能，甚至還節省 40% 功耗，預計 2026 年初上市。

 

Intel 18A 是首個在美國研發和製造的 2nm 等級製程節點，整合全新電晶體架構 RibbonFET，提升效能和能源效率；還有 PowerVia 晶片背部供電技術，提升電流傳輸和訊號傳遞。相較於 Intel 3，其晶片密度增加 30%，每瓦效能提升達 15%。

 

該製程節點在 Intel 的俄勒岡州據點完成研發與製造驗證，並已投入早期生產，目前正於亞利桑那州錢德勒市 Ocotillo 園區的第五座高產量晶圓廠 Feb 52 邁入量產階段。

 

 

Panther Lake 也是由不同功能的晶片塊組成，這次種類比較簡單，只有 Compute Tile、GPU Tile 和 Platform Controller Tile 共 3 種，可依照需求調整各個晶片塊的規模，組合成不同形式的處理器產品。

 

CPU 核心架構

 

Compute Tile 是 Panther Lake 的主要 CPU 核心，由 Cougar Cove 微架構的 P-core 與 Darkmont 微架構的 E-core / LP E-core 構成，最多配置 4 顆 P-core + 8 顆 E-core + 4 顆 LP E-core，共計 16 顆核心，都不提供 Hyper-Threading，總執行緒數量為 16 條。

 

Cougar Cove 微架構 P-core 這次主要集中提高記憶體消歧義的可靠性能、擴大轉譯後備緩衝區至 1.5 倍容量，並持續強化分支預測性能與效率。

 

Darkmont 微架構 E-core 除了提高分支預測的容量與精準度與記憶體消歧義的可靠性，還在動態預取器控制方面強化工作負載變化的反應力，同時在 Nanocode 性能提高指令覆蓋率。

 

 

有別於 Meteor Lake、Lunar Lake、Arrow Lake，Panther Lake 把原本放在 SoC Tile 的 LP E-core（低功耗 E-core）整合到 Compute Tile 裡，不只提升核心之間的溝通效率，還能衍生出不同版本，如 4 顆 P-core + 4 顆 LP E-core 的 8 核心版 Panther Lake。

 

快取記憶體方面，每個 P-core 都擁有獨立的 L2 快取，每叢集 4 個 E-core 共用 4MB 的 L2 快取，這 4 顆 P-core + 8 顆 E-core 共享 18MB 的 L3 快取。另外 4 顆 LP E-core 除了專屬 4MB 的共用 L2 快取，就直接連通到共用 8MB 的記憶體側快取。

 

Thread Director

當然，在有這麼多種核心的形況下，更凸顯資源調度效率的重要性。Panther Lake 的 Thread Director 增強並最佳化智慧執行緒引導，並適用於更廣泛的情境案例。

 

過往 Meteor Lake 是從 SoC Tile 的 LP E-core 開始運行，資源用罄後才把負載轉移到 Compute Tile 的 E-core，壓力高到一定程度才轉移到 P-core。

 

Panther Lake 由於三種核心都存在於 Compute Tile，所以先從 LP E-core 開始，資源用罄後可迅速轉移到 E-core 甚至是 P-core，大幅提升執行效率

 

功耗

 

接下來我們看 Panther Lake 的性能與功耗關係曲線。

 

單執行緒方面，Panther Lake 可在 Lunar Lake 和 Arrow Lake H 同等性能節省 40% 功耗，或在 Lunar Lake 和 Arrow Lake H 同等功耗下多出 10% 性能。

 

再來看多執行緒，Panther Lake 可在 Lunar Lake 同等功耗下多出 50% 性能，或是在 Arrow Lake H 同等性能節省 30% 功耗。

 

X^e 3 內顯

Panther Lake 的 GPU Tile 使用全新 X^e 3 架構，最大可容納 12 組 X^e 核心，也有 4 組 X^e 核心的輕量化版本。

 

X^e 3 架構主要擴大了 L1 快取容量、提高了 X^e 向量引擎利用率，同時強化圖形固定函數以及用於非同步光線追踪的動態光線管理。X^e 3 核心內的 XMX AI 加速引擎還可給出最高 120 TOPs 的 AI 算力。

 

在 Lunar Lake 的 X^e 2 內顯同等功耗下，Panther Lake 的 X^e 3 內顯性能可高出 50%。或是在 Arrow Lake H 的 X^e 內顯同等性能下，減少 40% 功耗。

 

NPU

Panther Lake 的 NPU 存在於 Compute Tile，這回進化到第 5 代架構「NPU 5」。

 

NPU 5 雖然最高 50 TOPs 的 AI 算力近似於 Lunar Lake NPU 4 的 48 TOPs，但全新運算引擎增加支援 INT8 和 FP8 資料格式，不只提高 50% 的每瓦效能，每單位面積的 TOPs 還提高 40%。

 

整合 NPU 的 50 TOPs、內顯的 120 TOPs 和 CPU 的 10 TOPs，Panther Lake 最多可提供高達 180 TOPs 的 AI 算力。

 

Panther Lake 封裝配置

 

Panther Lake 結合了 Lunar Lake 的電源效率與 Arrow Lake 的可擴展性能，透過成熟的 Foveros-S 2.5D 封裝技術，串聯出規模變化更豐富的處理器產品。

 

Intel 目前釋出 3 種版本的 Panther Lake。最高階的是 16 核心 12 X^e，有 4 P-core + 8 E-core + 4 LP E-core 的 CPU，搭配使用台積電製程的 12 組 X^e 核心 GPU Tile，記憶體只搭配最高 9600 MT/s 的 LPDDR5X。

 

次高階同為 16 核心（4 P-core + 8 E-core + 4 LP E-core），但配備使用 Intel 3 製程的 4 組 X^e 3 核心 GPU Tile，記憶體可支援 7200 MT/s 的 SO-DIMM DDR5 與 8533 MT/s 的 LPDDR5X，但擁有多達 12 條 PCIe 5.0 通道。

 

入門款是 8 核心（4 P-core + 4 LP E-core），同樣搭配使用 Intel 3 製程的 4 組 X^e 3 核心 GPU Tile，記憶體最高時脈再降一些，PCIe 5.0 通道也只有 4 條。

 

 

以上就是 Intel Panther Lake 架構總覽，實際搭載此處理器的筆電產品預計得等到 2026 年初 CES 期間才會公開，敬請期待本站的效能實測。