Intel 分享 Panther Lake 架构细节,跟前几代差异、效能提升幅度

几天前Intel已经正式发布新一代行动平台的Panther Lake系列处理器,为了让大家能更详细了解到跟前几代的差异,今日稍早Intel就举办「新一代Core™ Ultra处理器架构》说明会,来深度介绍 Panther Lake 架构优势和改进地方在哪,下面就整理给大家。

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Panther Lake 架构细节与上一代 Lunar Lake 差异

首先,Panther Lake 虽然一样延续先前的混合运算架构,也就是具备 P-core、E-core 和 LP E-core 三种核心,但它改善了上一代 Lunar Lake 的缺陷。

采用新的 Cougar Cove(P-core)、Darkmont(E-core)和 Darkmont(LP E-core),搭配上基于 18A 制程节点,Panther Lake 预计能用更低功耗,就达到接近 Lunar Lake 的效能,或在相同功耗下提供更高效能:
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关于P-core的Cougar Cove,这次主要是针对18A架构进行优化,没有改变宽度/深度,因此也能看成是上一代Lion Cove的升级版,其细节包括「调整内存消歧」来获得更高的IPC和效能; 「TLB 增强」使复杂工作的负载更快也更可靠; 「改良的分支预测」进而提升容量、速度、以及更低延迟:
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而E-core的Darkmont也类似,也是基于上一代Skymont进行改良,包括针对分支预测算法进行了优化,提升了准确度,执行重复循环时减少能源消耗并保持稳定效能; 通过「Nanocode 技术」来降低延迟、节省带宽与芯片面积,进而提升整体效能; 改善「内存歧义消除」机制,提供更一致的效能表现:
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Panther Lake 共有三种版本,8 核心、16 核心、以及 16 核心 12Xe,运算模块皆配备 NPU 5、IPU 7.5 影像讯号处理器、以及 Xe 媒体和显示引擎:
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8 核心版本配备 4 个 P-core 和 4 个 LP E-core(没有 E-core),内存最高支持 6800MT/s LPDDR5x 或 6400MT/s DDR5,具备 8MB 内存侧快取。 PCIe 通道为 12 条,Xe3 架构内显为 4 核心、4 个 RT 单元:
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16 核心版本配备4个P-core、8个E-core和4个LP E-core,LPDDR5x内存最高支持到8533MT/s,或是DDR5最高7200MT/s。 PCIe 通道增加到 20 条,内显就跟 8 核心版本一样:
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而最强的16核心12Xe版本,计算模块配置跟16核心版本几乎一样,但可以注意到LPDDR5x内存最高来到9600MT/s,不支持DDR5,PCIe通道也减少到跟8核心一样的12条。 内显部分当然就是 12 个 Xe 核心、12 个 RT 单元:
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从这张图你可以更清楚了解到三个版本的差异:
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值得一提的是,Panther Lake的快取和内存子系统也进行重大更改,像是8个E-core版本也具备L3快取环状总线,意味着更大的18 MB L3快取,P-core和E-core可以共同访问。 而 LP-E 核心的 L2 快取现在也增加一倍,达到 4 MB:
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这次全新的内显 Xe 3 GPU 拥有最高 120TOPS、16MB 的 L2 快取:
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NPU 部分从上一代 Lunar Lake 的 NPU4,升级到 NPU5,更有效利用面积,整合单一的神经运算引擎并简化后端功能,将 MAC 阵列的吞吐量提高了一倍,使每单位面积都能容纳更多的 MAC 单元。 而所有 Panther Lake 处理器都配备三个 MAC 阵列,这规模是上一代的两倍。

这也使每单位面积的 TOPS 效能提升了超过 40%,除此之外,NPU5 也是首个支持 FP8 格式的处理器。 只不过最高 50 TOPS,只比 Lunar Lake 多 2 TOPS,不算特别亮眼。 如果你是购买 16 核心 12Xe 版本,那总 TOPS 将会来到 180,其中 NPU 提供 50 TOPS、CPU 提供 10 TOPS、GPU 则是 120 TOPS:

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下方是 NPU5 的性能测试,基准线是 NPU4:
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Panther Lake 的无线连线能力也获得升级,首先是Wi-Fi 7(R2)采用封装内置的设计,并配有专用的电源管理芯片,提供最高6 GHz频段、320MHz的通道宽度,并具备256位加密的WPA3安全标准,另外还有多重链接重组态、单一链接eMLSR、点对点通道协调等特色:
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蓝牙方面也采用低功耗音频解决方案,提供真无线立体声和多重流音频支持,Intel表示,搭配的配件功耗最多降低达50%,意味着拥有更长的电池续航力。 也拥有更高的音频取样率、更强化的耳机音源切换功能等:
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最后来看效能差距,跟上一代 Lunar Lake 相比,在相同的功耗底下,单核心效能提升超过 10%、多核心更达到 50%。 而相似的多核心性能水平中,Panther Lake 功耗低了 30%:
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