Intel 18A сравнялся с TSMC N3E по плотности логики в разборе Panther Lake
SemiAnalysis изучила устройство процессора Intel Panther Lake, чтобы оценить техпроцесс Intel 18A в серийном чипе.
Исследователи подтвердили применение новых транзисторов RibbonFET и системы питания PowerVia. По плотности логических элементов 18A примерно соответствует TSMC N3E, но уступает более новым техпроцессам по максимальной плотности.
Panther Lake стал первым потребительским процессором Intel с транзисторами RibbonFET. Вместо вертикальных кремниевых «рёбер», характерных для FinFET, в них используются четыре горизонтальных нанолиста, расположенных друг над другом. Затвор окружает каждый лист со всех сторон, что помогает точнее управлять током и снижать утечки. Для сравнения, в техпроцессе Samsung SF2 применяются три нанолиста, однако они шире: одно лишь число слоёв не определяет плотность. Ранее Intel 18A-P перешёл к тестовому выпуску.
PowerVia переносит значительную часть разводки питания на обратную сторону кристалла. Верхние металлические слои благодаря этому остаются доступнее для сигнальных соединений, а питание может поступать по более коротким и широким путям. Такой подход потенциально уменьшает сопротивление и повышает стабильность напряжения, но усложняет производство. Он также добавляет паразитные ёмкости и тепловое сопротивление.
По измерениям SemiAnalysis, плотность логики Intel 18A примерно сопоставима с плотностью логики графических процессоров на TSMC N3E. Модель репрезентативной логической ячейки показала преимущество 18A над Intel 3 примерно на 18,6 %. При этом исследователи сравнивали отдельные ячейки, а не площадь целого кристалла: итог зависит от состава блоков и их размещения. По оценке SemiAnalysis, максимальная плотность 18A ниже, чем у TSMC N3P и N2, а также Samsung SF2. Числа в названиях техпроцессов не обозначают физический размер транзисторов.
Изменения затронули и сами блоки. Производительное ядро Cougar Cove близко по площади к Lion Cove из Lunar Lake, но его кэш второго уровня вырос с 2,5 до 3 МБ на ядро. По оценке SemiAnalysis, при сопоставимой площади удалось разместить примерно на 20 % больше L2-кэша. Общий объём кэша третьего уровня для производительных ядер при этом сократился примерно на 14,8 %, а четырёхъядерный кластер энергоэффективных Darkmont LP стал приблизительно на 5 % меньше предшественника.
Нейронный ускоритель NPU 5 занимает на 36,9 % меньше площади, чем NPU 4 в Lunar Lake, при сопоставимой производительности в вычислениях INT8. Intel объединила вычислительные блоки в меньшее число более крупных нейронных ядер и сократила количество блоков локальной памяти Scratchpad и DSP SHAVE с 12 до шести. У NPU 5 появилась аппаратная поддержка формата FP8.
Разница между техпроцессами заметна и на графических кристаллах. Одно ядро Xe3 в четырёхъядерном GT1, произведённом по Intel 3, примерно на 55 % крупнее ядра в 12-ядерном GT2 на TSMC N3E. Кроме того, ядро Xe3 на Intel 3 приблизительно на 69 % крупнее аналогичного ядра в Lunar Lake. На той же площади кремния N3E позволяет разместить больше графических вычислительных блоков.
Разбор подтвердил, что Intel внедрила RibbonFET и PowerVia в серийный потребительский процессор. Конкурентоспособность 18A зависит также от производительности, энергоэффективности, выхода годных кристаллов и стоимости производства. Исследование не приводит данных для сравнения по этим показателям.
