Обозреватель HardwareLuxx Андреас Шиллинг (Andreas Schilling) опубликовал изображения чиплетов настольных процессоров Intel Arrow Lake-S с пояснениями, демонстрирующими внутреннюю компоновку вычислительного блока с ядрами этих процессоров, а также вспомогательных чиплетов.

Источник изображения: Intel

На первом изображении показан весь кристалл настольных процессоров Core Ultra 200S с большим вычислительным чиплетом в верхнем левом углу, чиплетом интерфейсов ввода-вывода (I/O Die) внизу, а также чиплетами SoC и встроенной графики (iGPU) справа. В нижнем левом углу и верхнем правом расположены чиплеты-пустышки, обеспечивающие структурную целостность кристалла процессора.

Чиплет с вычислительными ядрами производится на базе технологического процесса N3B (3 нм) компании TSMC и имеет площадь 117,241 мм². Блоки SoC и I/O Die изготавливаются по более зрелому техпроцессу TSMC N6 (6 нм). Площадь чиплета I/O Die составляет 24,475 мм², а SoC — 86,648 мм². Все чиплеты (или плитки, как их называет Intel) размещаются на подложке, выполненной по 22-нм техпроцессу Intel FinFET. Arrow Lake — первые процессоры Intel, в которых используются производственные технологии конкурента, за исключением базовой подложки.

Следующее изображение выделяет все дополнительные компоненты вторичных чиплетов Arrow Lake. В составе I/O Die находятся контроллеры Thunderbolt 4 и схемы PHY дисплея, буферы PCI Express и TBT4 PHY и т. д. В составе SoC размещены контроллеры дисплея (Display Engine), медиа-движок, дополнительные схемы PCIe PHY, буферы и контроллеры памяти DDR5. Чиплет iGPU, изготовленный по техпроцессу TSMC N5P (5 нм), содержит четыре ядра Xe и блок рендеринга на базе Xe LPG (Arc Alchemist).

На последнем изображении в деталях показан чиплет с вычислительными ядрами процессоров Arrow Lake-S, отличающийся от других процессоров Intel с гибридной архитектурой больших и малых ядер. В Arrow Lake компания решила разместить энергоэффективные E-ядра между производительными P-ядрами, а не в отдельном кластере. Четыре из восьми P-ядер Lion Cove расположены по краям чиплета, четыре других — в центре кристалла. Четыре кластера E-ядер Skymont (по четыре ядра в каждом) размещены между «внешними» и «внутренними» P-ядрами. Такая конфигурация призвана снизить тепловую нагрузку при высокой загрузке P-ядер (например, во время игр).

Изображения также демонстрируют схему кэш-памяти процессоров Arrow Lake-S. На каждое P-ядро приходится по 3 МБ кэша L3 (всего 36 МБ), а на каждый кластер E-ядер — по 2 МБ кэша L2. Также оба типа ядер имеют общий кэш объёмом 1,5 МБ. Каждый кластер E-ядер находится всего в одном шаге от кольцевой шины и от P-ядра. Сама кольцевая шина, а также 36 МБ кэш-памяти L3, совместно используемой P- и E-ядрами (одно из ключевых нововведений Arrow Lake), расположены в центральной области чиплета.

Arrow Lake — одна из самых сложных процессорных архитектур Intel на сегодняшний день и первая чиплетная архитектура компании, выпущенная на рынок настольных ПК. Однако первый блин оказался комом: процессоры Arrow Lake-S разочаровали своей производительностью из-за проблем с задержками в шине, которая отвечает за соединение всех чиплетов. Intel пытается устранить эту проблему с помощью обновлений прошивки. Тем не менее в текущем виде настольные Core Ultra 200S не могут конкурировать с процессорами AMD Ryzen 9000 (особенно с Ryzen 7 9800X3D) и даже уступают по производительности в играх своим предшественникам (в частности, Core i9-14900K).

В китайской социальной сети Baidu была опубликована схема мобильного процессора HiSilicon Kirin 9000s. Изображение демонстрирует монолитный дизайн кристалла, в состав которого входят большой блок встроенного модема 5G, специализированный процессор Image Signal Processor (ISP), новый нейронный движок NPU, а также кастомные вычислительные и графические ядра. Компания Huawei использует данный процессор в своих новых смартфонах серии Mate 60.

Источник изображения: Huawei

Известно, что чип производится на мощностях китайской компании SMIC с использованием 7-нм техпроцесса и технологии стекирования второго поколения.

HiSilicon Kirin 9000s представляет собой довольно сложную систему на кристалле (SoC) с четырьмя высокопроизводительными ядрами Taishan V120 и двумя энергоэффективными ядрами Arm Cortex A510, что показывает решение его разработчиков использовать несколько иной подход по сравнению, например, с той же Apple. Последняя применяет в своих процессорах A-серии меньше высокопроизводительных и больше энергоэффективных ядер. Например, чип Apple A17 Pro имеет на борту два высокопроизводительных и четыре энергоэффективных ядра.

Источник изображения: Baidu

В составе Kirin 9000s также используется четырёхкластерный графический процессор Mailiang 910. По имеющимся данным, он работает с максимальной частотой 750 МГц. Официальной информации об архитектуре GPU нет.

Хотя вычислительные и графические ядра занимают значительную площадь процессора Kirin 9000s, внимание на себя также обращает встроенный блок модема 5G, а также большой специализированный сигнальный процессор Image Signal Processor (ISP) для поддержки продвинутых технологий обработки изображения с камер смартфона. Несколько удивляет решение Huawei интегрировать его непосредственно в состав SoC, а не использовать эту площадь для размещения ещё большего количества вычислительных и графических ядер.

Днём ранее немецкое издание Igor’s LAB со ссылкой на саму Intel опубликовало прогнозы относительно того, насколько будущие процессоры Arrow Lake-S будут производительнее актуальных моделей Raptor Lake-S. Вместе с тем издание пообещало опубликовать информацию о новом процессором разъёме LGA 1851, который будет использоваться процессорами Arrow Lake. И вот теперь эти данные стали доступны.

Источник изображений: Igor’sLAB

Как предполагает само название процессорного разъёма, в составе LGA 1851 имеется 1851 контакт, что на 9 % больше, чем у текущего LGA 1700. Увеличение числа контактов обеспечит поддержку большего числа интерфейсов ввода-вывода процессорами Arrow Lake. Непосредственно через сам разъём LGA 1700 обеспечивается поддержка только четырёх линий интерфейса PCIe 4.0 для SSD и 16 линий PCIe 5.0. Проблема в том, что в таком случае твердотельные накопители PCIe 5.0 должны «бороться» с видеокартами за доступные линии PCIe на материнской плате. Недостаток количества нужных линий компенсируется чипсетами материнских плат.

Igor’s LAB опубликовал схему разъёма LGA 1851, которая показывает увеличение площади блоков PCIe, что может говорить о поддержке большего числа линий PCIe и более высокой пропускной способности. Ожидается, что за счёт увеличения количества поддерживаемых линий PCIe 5.0 процессор сам получит нужное количество линий для подключения видеокарты и SSD с PCIe 5.0 без необходимости прибегать к помощи чипсета на материнской плате. А вот число поддерживаемых линий PCIe 4.0 останется прежним и процессор будет поддерживать интерфейс PCIe 4.0 x4 для второго SSD.

Размеры процессорного разъёма LGA 1851 составляют те же 45 × 37,55 мм, что и у LGA 1700. Таким образом, увеличение числа контактных дорожек разъёма не повлияло на его размеры. Параметр Z-height, то есть расстояние от плоскости материнской платы до верхней точки теплораспределительной крышки процессора не изменились относительно LGA 1700. Общая статическая прочность разъёма на прижим осталась прежней. А вот показатель максимальной динамической силы сжатия для сокета LGA 1851 увеличился с 489,5 Н до 923 Н, то есть на 89 %. Иными словами, кулеры смогут оказывать более высокое давление на разъём при установке без риска что-то сломать или погнуть.

Те же процессоры Intel Alder Lake могут страдать от изгиба в процессорном разъёме LGA 1700 из-за высокой прижимной силы систем охлаждения. Для решения этого вопроса сторонние производители выпустили специальные рамки, которые заменяют обычный механизм крепления процессора в разъёме и при этом предотвращают деформацию материнской платы в этом месте.

Заметим, что поддержка актуальных систем охлаждения должна сохраниться, так как монтажные отверстия сохранят прежнее расположение, а высота процессорного разъёма не поменяется. Хотя, не исключено, что для использования некоторых существующих системы потребуется использовать новый комплект крепежа для LGA 1851. По данным Igor’s LAB, Intel уже предоставила поставщикам систем охлаждения новую техническую информацию, которая пригодится для разработки новых моделей кулеров для Arrow Lake.

Опубликованные схемы также показывают, что внешне LGA 1851 очень похож на актуальный LGA 1700. Без наличия дополнительных 151 контактов разница между разъёмами почти не видна. Окончательный дизайн защитной пластиковой крышки нового процессорного разъёма пока неизвестен.

В одних документах LGA 1851 фигурирует крышка, по форме похожая на ту, что Intel использовала для процессорного разъёма LGA 2066. В других документах фигурирует крышка, идентичная той, что используется с разъёмом LGA 1700.

В то же время система крепления сокета LGA 1851 осталась такой же, как у LGA 1700. Процесс установки процессора тоже не изменился. Необходимо поднять специальный рычажок для открытия прижимной рамки и правильно разместить процессор в сокет в соответствии с имеющимися на его подложке вырезами — они должны совпадать с пазами на краях сокета. Процессор затем прижимается рамкой, которая фиксируется рычажком. Вследствие этого пластиковая защитная крышка разъёма самостоятельно выскакивает.

2Jz3jEkJVwGvK4oNum3TYL.jpg

Смотреть все изображения (11)

6QUq8zZtJh6YDA8puE4wWM.jpg

c8nQTPy3iuQg6jqmGyNpzM.jpg

efdXrnDDmaYMV7R9X9zqnL.jpg

jD6M8ahzCUhYeddA3AczhK.jpg

PA4RKcW4r3HUbpwXmr6CjM.jpg

QHReYnf5Gsj5Z57RcMiutK.jpg

SbnDwFLmeSzZwV7Hbo8uyL.jpg

Yddg8TA3bnTxFP2Xih7a7L.jpg

ZdMqapT2thEbycTJ9psiEM.jpg

zzpXq9JPmrcArvtkT3qFML.jpg

Смотреть все
изображения (11)

В более ранних слухах предполагалось, что разъём LGA 1851 будет использоваться для процессоров Meteor Lake и Arrow Lake. Однако согласно последним данным, Intel отказалась от настольных моделей Meteor Lake, поэтому Arrow Lake станут первыми десктопными процессорами, которые будут использовать сокет LGA 1851. Появление этих процессоров, как и новой платформы в целом, ожидается в 2024 году, поэтому вполне возможно, что некоторые технические особенности ещё могут измениться.

Переход на новую платформу Arrow Lake, скорее всего, ударит по карману потребителей. Новые процессоры потребуют использования новых материнских плат с разъёмом LGA 1851. Скорее всего, будущая платформа не будет поддерживать оперативную память DDR4, поэтому придётся раскошелиться ещё и на новые комплекты ОЗУ. Весьма вероятно, что также потребуется покупка новой системы охлаждения. Однако точно узнать об этом мы сможем лишь с выходом нового поколения процессоров.