Процессор Intel Core Ultra Series 3 рассмотрели под микроскопом — он имеет восьмиугольную форму

Лаборатория Kurnal Insights «разделала» и проанализировала под микроскопом особенности кристаллов недавно анонсированных компанией Intel мобильных процессоров Core Ultra Series 3 (Panther Lake-H).

В составе Panther Lake-H, как и в предшественниках Arrow Lake-H и Meteor Lake, компания Intel использует раздельные чиплеты, построенные на базе разных техпроцессов. В целом схема разделения напоминает схему чипов Lunar Lake, где SoC-блок содержит большие и энергосберегающие ядра CPU, нейронный процессор (NPU) и основные контроллеры памяти процессора; графический блок содержит вычислительные компоненты iGPU — графические ядра Xe; а блок ввода-вывода (I/O Die) отвечает за различные интерфейсы платформы.

SoC-блок построен на техпроцессе Intel 18A с подводом питания с обратной стороны кристалла из-за чего получить его чёткое изображение стало очень сложно и на фото он выглядит размытым. В массовых вариантах процессоров Panther Lake-H для ноутбуков графический блок содержит четыре ядра Xe и построен на техпроцессе Intel 3. Компактная энергоэффективная модификация чипа носит название Panther Lake-U. Она оснащена мощной интегрированной графикой и предназначена для ноутбуков без дискретных видеокарт. В составе Panther Lake-U графический блок имеет уже 12 ядер Xe и построен на техпроцессе TSMC N3E. Блок I/O Die чипов Panther Lake производится на том же техпроцессе TSMC N6, что и в чипах предыдущего поколения Arrow Lake.

Чип Panther Lake-H содержит четыре основных элемента. Базовая подложка на основе 22-нм техпроцесса Intel служит в качестве интерпозера и соединяет три ключевых чипсета, расположенных поверх него: вычислительный чипсет с ядрами, чипсет встроенной графики (iGPU) и чипсет ввода-вывода. Объединённые между собой кристаллы образуют непрямоугольную конструкцию. Для заполнения пустот Intel использует в процессоре структурный кремний для создания ровной прямоугольной формы чипа для равномерного контакта с системой охлаждения.

Вычислительный блок является самым большим из трёх основных. Его размеры составляют 14,32 × 8,04 мм (площадь 115 мм²). Он содержит 16 вычислительных ядер по схеме 4P + 8E + 4LPE. Основной вычислительный комплекс включает четыре высокопроизводительных ядра Cougar Cove (P-ядра) и два кластера энергоэффективных ядер Darkmont (E-ядра), соединённых кольцевой шиной и использующих общий кеш L3 объёмом 18 Мбайт.

Каждое P-ядро Cougar Cove имеет 3 Мбайт выделенного кеша L2. Каждый из двух кластеров E-ядер Darkmont делит по 4 Мбайт кеша L2 между четырьмя ядрами кластера. Энергосберегающие LPE-ядра не связаны кольцевой шиной с P- и E-ядрами. Хотя они находятся на одном физическом кристалле, они отделены от основных ядер и взаимодействуют с основным вычислительным блоком через внутреннюю коммутационную матрицу блока. Большие P-ядра могут автоматически разгоняться до 5,10 ГГц, для E-ядер заявлена частота до 3,80 ГГц. Энергосберегающие LPE-ядра имеют значительно более низкие базовые частоты и разгоняются только до 3,70 ГГц. Энергосберегающие LPE-ядра объединены в кластер из четырёх ядер и делят между собой 4 Мбайт кеш-памяти L2.

Помимо ядер CPU, вычислительный блок содержит контроллер памяти с выделенными 8 Мбайт кеш-памяти (memory-side cache). Блок также содержит основной интерфейс ввода-вывода памяти, поддерживающий двухканальную DDR5 и LPDDR5X со скоростью до 9600 МТ/с. Рядом расположен NPU 5 от Intel, нейронный процессор нового поколения, с тремя нейронными вычислительными ядрами (NCE), каждое с 1,5 Мбайт кеш-памяти, что в совокупности составляет 4,5 Мбайт памяти для временных данных. Оставшееся пространство на вычислительном кристалле содержит медиа-движок и графический движок — два ключевых компонента интегрированного графического процессора (iGPU), вынесенных отдельно непосредственно от самого чиплета встроенной графики.

На представленном изображении показана более крупная модификация iGPU (для Panther Lake-U) на техпроцессе TSMC N3E. Её размеры составляют 8,14 × 6,78 мм (площадь 55,18 мм²). Этот кристалл содержит основную часть графического процессора, отвечающую за рендеринг, 12 ядер Xe, а также 16 Мбайт кеша L2. iGPU процессоров Panther Lake основан на графической архитектуре Xe3 (кодовое имя Celestial).

Размеры чиплета ввода-вывода (I/O Die) составляют 12,44 x 4 мм (площадь 49,76 мм²). Он построен на технологическом процессе TSMC N6. Чиплет содержит корневой комплекс PCIe и интегрированную поддержку Thunderbolt 5 (или USB4 V2). У Panther Lake-H блок-ввода вывода предлагает поддержку четырёх линий PCI-Express 5.0, восьми линий PCI-Express 4.0, двух портов Thunderbolt 5, а также имеет встроенный контроллер Wi-Fi 7 и Bluetooth 5.4.