英特尔的翻身仗：18A 尖端工艺 2nm 制程的消费级芯片

英特尔在10月9日，终于端上了基于18A制程的第一道大餐。

代号为Panther Lake的下一代客户端处理器。这是酷睿Ultra 300系列的开山之作，也是全球首款基于英特尔18A这个尖端工艺节点的消费级系统级芯片（SoC）。

Panther Lake就像一个精密的“乐高”组合，它把新一代的CPU、GPU和NPU架构都塞了进去，还用了分离式架构（disaggregated architecture）设计，最后通过Foveros先进封装技术把这些不同功能的小芯片（tiles）捏合成一个整体。

这颗芯片预计2025年第四季度就跟我们见面，2026年第一季度开始大规模生产。

Panther Lake的混合架构进化史

自从2021年推出大小核混合架构的Alder Lake开始，英特尔就在这条路上一路摸索。

到了Meteor Lake，更是进化到了性能核（P-Core）、能效核（E-Core）和低功耗能效核（LP-E Core）的三路混合架构。

但几代产品都存在不足。比如Meteor Lake和Arrow Lake，它们的低功耗岛（Low Power Island）里只塞了2个Crestmont E核，缓存也小得可怜，导致处理多线程任务时有点力不从心。

后来的Lunar Lake，把低功"功岛升级到了4个Skymont E核，缓存也加大了，续航和轻度任务处理能力上来了。可为了极致能效，直接把计算模块里的专用E核给砍了，这让它的多线程性能受到了限制。

现在，Panther Lake来了。

它是一个集大成者，首次把专用的E核和低功耗LP-E核同时集成在一颗芯片里，并且用上了英特尔压箱底的18A制程工艺。最终，它既拥有了Lunar Lake那样的出色能效，又达到了Arrow Lake级别的强悍性能。就是让你的笔记本既能跑得快，又能续航久。

说到18A制程，这可是英特尔“五年四个节点”（5N4Y）技术路线图里的关键一环，也是美国本土开发并量产的最先进半导体节点。

它有两个王牌技术，一个是RibbonFET，也就是全环绕栅极（GAA）晶体管；另一个是PowerVia，即背面供电网络。这两大创新标志着英特尔在半导体制造领域的技术王者归来。目前，这个先进的工艺正在亚利桑那州的Fab 52工厂进入大规模量产阶段。

藏在18A工艺下的秘密武器

英特尔18A是一个2纳米级别的制程节点。和上一代的Intel 3制程相比，它在同样的功耗下，能把频率拉高15%，芯片密度提升30%。而在达到同样性能时，功耗又能降低25%。这背后，就是两大核心技术的功劳。

RibbonFET是英特尔十多年来首次推出的全新晶体管架构。你可以把它想象成从过去平面的、单面接触的开关，升级成了立体的、四面包裹的开关。栅极完全包裹住硅纳米片构成的沟道，就像手紧紧攥住一根水管，能最大程度地减少漏电，从而大幅提升能效。设计师还能通过调整纳米片的数量和宽度，灵活地优化性能和功耗，可玩性非常高。

PowerVia是业界第一个实现大规模量产的背面供电网络技术。传统芯片的供电线和信号线都挤在晶圆正面，就像一条马路上既要跑车又要走人，互相干扰还显得拥挤。PowerVia的思路就很清奇，它先把晶体管和信号线在正面铺好，然后把晶圆翻过来，在背面专门修一条供电的“高速公路”。这样做的好处是显而易见的：布线密度提升了10%，从封装到晶体管的功耗损失降低了30%，供电效率也更高。

当然，还有Foveros封装技术，它像一个“3D打印机”，能把计算、图形、平台控制器这些功能各异的小芯片垂直堆叠起来，实现灵活集成。

这套18A组合，将支撑英特尔至少三代客户端和服务器产品，除了Panther Lake，未来的至强处理器Clearwater Forest（Intel Xeon 6+）也将基于它打造。

全新核心架构，三管齐下

Panther Lake的心脏，也就是它的核心架构，采用了P核、E核、LP-E核三路混合的设计，分工明确，各司其职。

性能担当是Cougar Cove P-Core。它是基于上一代Lion Cove架构的优化版本，专门针对18A制程进行了改进。核心的宽度和深度没变，重点放在了提升效率上。

比如，增强了内存消歧（Memory Disambiguation）能力，就是更聪明地预测数据读写指令之间的关系，提升了每时钟周期指令数（IPC）和性能。还把转译后备缓冲器（TLB）的容量提升了1.5倍，以更好地应对复杂的工作负载。分支预测也更准了，能减少走错路的次数，降低延迟，提升能效。

效率主力是Darkmont E-Core。这是基于Skymont架构的升级版，把调度端口增加到了26个，提升了向量吞吐能力和二级缓存（L2）带宽。它的分支预测算法也得到了优化，甚至增加了一种“预测并关闭前端”的节能模式。它还有一个动态预取控制功能，能更智能地预先加载数据，提升能效。根据官方数据，它的性能比Crestmont（Meteor Lake的E核）提升了17%，在同等功耗下甚至能超越Raptor Cove（Raptor Lake的P核）。

续航保障是Darkmont LP-E Core。它和Darkmont E核采用相同的架构，专门放在低功耗岛里。它的任务就是在电脑待机或处理轻度任务时干活，支持比以往更高的频率和更复杂的任务，从而尽可能地延长电池续航，减少唤醒那些“电老虎”高性能核心的次数。

Panther Lake在缓存和内存子系统上也做了显著升级。它配备了18MB的三级缓存，由P核和E核共同分享。低功耗岛里的LP-E核独享的L2缓存也翻倍到了4MB。内存支持方面，全面拥抱新标准，支持LPDDR5X 8533 MT/s和DDR5 7200 MT/s的高速内存。

不止快，还更聪明、更好看

Panther Lake集成了英特尔Arc Xe3“Celestial”图形架构，最多配备12个Xe核心。这比Lunar Lake多了4个核心，增量达到50%，图形性能也相应地提升了50%以上。Xe3架构支持高级的AV1视频编码，拥有更先进的XMX引擎，并进行了功耗优化，这也为英特尔下一代独立显卡打下了基础。

在人工智能算力方面，Panther Lake更是有了飞跃式的提升。它搭载了第五代NPU，整个平台的AI算力最高可以达到180 TOPS（万亿次运算/秒）。这个数字远超前代产品，足以满足未来AI PC在边缘侧运行复杂AI应用的需求。

Panther Lake的“积木式”设计也很有看点。它采用了Foveros-S 2.5D封装技术，在一个被动芯片上组装多个不同功能的小芯片：

• 计算模块：采用英特尔自家的18A制程，包含了所有的CPU核心（最多4个P核、8个E核、4个LP-E核）。

• 图形模块：采用英特尔3或台积电（TSMC）N3E制程，集成了Xe3 GPU。

• 平台控制器模块：采用台积电（TSMC）N6制程。

• 基板模块：采用英特尔1227.1制程。

• 填充模块：这是一个有意思的设计，它本身不具备计算功能，主要作用是提供机械支撑，保护核心芯片在安装散热器时不被压坏。

从性能上看，英特尔官方给出的数据显示，Panther Lake在同等功耗下，CPU性能和图形性能都比上一代提升了50%以上。多线程任务的功耗也比Arrow Lake-H降低了30%。

Panther Lake的市场表现将直接影响后续18A制程产品的接受度，并决定英特尔在AI PC和边缘计算领域的未来竞争力。

英特尔的翻身仗，能打赢吗？

参考资料：

https://www.intc.com/news-events/press-releases/detail/1752/intel-unveils-panther-lake-architecture-first-ai-pc

https://www.tomshardware.com/pc-components/cpus/intel-takes-the-wraps-off-panther-lake-first-18a-client-processor-brings-the-best-of-lunar-lake-and-arrow-lake-together-in-one-package

https://wccftech.com/intel-panther-lake-deep-dive-18a-compute-tile-cougar-cove-p-cores-darkmont-e-cores

https://newsroom.intel.com/intel-foundry/intel-18a-process-technology-simply-explained

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