Intel Panther Lake 심층 분석: Cougar Cove P-코어와 Darkmont E-코어를 탑재한 18A 컴퓨팅 타일, 동등 전력에서 멀티스레드 성능에서 Raptor Cove P-코어와 Lunar Lake보다 50% 이상 우수

인텔, CPU 기술의 도약, 팬서 레이크 공개

인텔은 혁신적인 Cougar Cove Performance Cores와 Darkmont Efficiency Cores를 포함하는 차세대 “Core Ultra” CPU 플랫폼을 선보이며 Panther Lake를 공식 발표했습니다.

Panther Lake “Core Ultra 300” CPU를 탑재한 Intel 18A 소개

분산형 클라이언트 CPU 아키텍처에 대한 지속적인 노력을 통해 인텔의 팬서 레이크는 코어 울트라 시리즈 3 제품군의 진화에 있어 중요한 진전을 보여줍니다.이 플랫폼은 차세대 CPU, GPU, NPU 아키텍처를 통합했으며, 이 모든 내용은 Tech Tour 2025 행사에서 자세히 공개되었습니다.

아키텍처의 유연성과 효율성을 강조한 Intel Panther Lake 프레젠테이션 슬라이드입니다.

팬서 레이크: 전략적 프레임워크

팬서 레이크 CPU는 인텔의 이전 제품인 루나 레이크와 애로우 레이크에서 얻은 통찰력을 활용하여 확장 가능한 성능을 제공하도록 설계되었습니다.이 제품군은 루나 레이크의 에너지 효율성과 애로우 레이크의 강력한 성능을 하나의 고성능 패키지로 결합할 것을 약속합니다.

Lunar Lake와 Arrow Lake의 확장성 통찰력을 강조한 Panther Lake의 아키텍처 프레임워크입니다.

확장성 아키텍처는 Lunar Lake CPU에 처음 도입된 Scalable Fabric Gen2를 기반으로 합니다.이 패브릭은 IP 및 파티션에 구애받지 않아 인텔이 차세대 CPU에 다양한 IP를 통합할 수 있도록 지원합니다.특히 Panther Lake의 경우, 고급 Foveros 패키징 기술을 활용합니다.

팬서 호수의 계층적 디자인

팬서 호수의 구조는 여러 개의 층과 타일로 구성되어 있습니다.

컴퓨트 타일(Intel 18A)
그래픽 타일(Intel 3 또는 TSMC N3E)
플랫폼 컨트롤러 타일(TSMC N6)
기본 타일(Intel 1227.1)
필러 타일(N/A)
포베로스 패키지
CPU 인터포저 패키지

첨단 코어 아키텍처를 포괄하는 이 어셈블리는 인텔의 Foveros-S 2.5D 패키징을 수동 다이에 사용하여 Meteor Lake로 거슬러 올라가는 인텔 모듈형 프로세서 디자인의 주요 발전을 보여줍니다.

다양한 타일 층과 포베로스 패키징 세부 정보를 보여주는 팬서 레이크 건설 다이어그램입니다.

CPU에 타일이 자리를 채우는 것을 볼 때마다 우리가 말하고자 하는 것은 히트 스프레더가 놓일 수 있는 균일하고 빈 공간이 없는 표면이 필요하다는 것입니다.즉, 항상 사용 가능한 모든 다이 공간을 채우고 빈 공간이 없도록 해야 합니다.이를 위해 필러 타일이 필요합니다.

로버트 할록(인텔 부사장 겸 클라이언트 AI 및 기술 마케팅 총괄 매니저)

Panther Lake CPU의 하이브리드 코어 아키텍처

Panther Lake 플랫폼은 2021년 Alder Lake에서 시작된 하이브리드 아키텍처 추세를 이어갑니다. Raptor Lake, Meteor Lake, Lunar Lake, Arrow Lake 등 후속 세대는 이러한 접근 방식을 개선하여 성능과 효율성을 모두 향상시키는 개선 사항을 도입했습니다.

P-Core와 E-Core 구성을 자세히 설명하는 하이브리드 코어 전략 프레젠테이션입니다.

P-Core: Cougar Cove 아키텍처

쿠거 코브(Cougar Cove)라고 불리는 차세대 P-Core 아키텍처는 애로우 레이크(Arrow Lake)와 루나 레이크(Lunar Lake)에 적용된 라이언 코브(Lion Cove) 설계의 기반을 기반으로 구축되었습니다.이 새로운 아키텍처는 코어 크기를 유지하면서도 에너지 효율에 중점을 두고 18A 노드에 최적화되었습니다.

Cougar Cove 아키텍처의 주요 개선 사항은 다음과 같습니다.

메모리 모호성 해소: 로드 및 저장을 정확하게 일정에 맞춰 안정적으로 성능을 발휘할 수 있는 메커니즘이 개선되었습니다.
TLB 개선 사항: 최신 작업 부하를 효율적으로 처리하기 위해 용량이 1.5배 증가했습니다.
지점 예측 최적화: 예측률을 높이고 지연 시간을 줄이기 위해 알고리즘을 개정하여 전반적인 효율성을 향상시켰습니다.

메모리 개선과 분기 예측 효율성을 자세히 설명하는 Cougar Cove P-core 최적화 그래픽입니다.

E-Core 아키텍처: Darkmont & LP-E Darkmont

Darkmont로 알려진 E-Core 아키텍처는 기존 Skymont 설계에서 발전된 것입니다.26개의 디스패치 포트를 유지하면서도 향상된 벡터 처리량과 L2 대역폭을 제공하여 나노코드 성능을 향상시킵니다.

Darkmont E-core 사양, 대역폭 및 성능 개선에 대한 자세한 내용입니다.

주요 특징은 다음과 같습니다.

향상된 지점 예측: 정확도가 높아지고 에너지 효율적인 운영을 위한 새로운 모드가 추가되었습니다.
동적 프리페치 제어: 작업 부하 변화에 대한 대응성이 향상되어 에너지 효율성이 향상되었습니다.
고급 나노코드 성능: 지연 시간 감소 및 명령어 적용 범위 개선

Darkmont E-core 성능 개선 사항이 다양한 측면에서 강조되었습니다.

Panther Lake의 캐시 및 메모리 아키텍처

인텔은 팬서 레이크 CPU의 캐시 및 메모리 시스템을 대폭 개편하여 P 코어와 E 코어 모두에 접근 가능한 향상된 L3 캐시를 탑재했습니다. LP-E 코어의 L2 캐시는 4MB로 증가했으며, SoC 타일 내에 메모리 측 캐시가 추가로 추가되었습니다.

Panther Lake CPU에 대한 Intel의 캐시 및 메모리 구성 개요.

Panther Lake 코어의 캐시 구성은 다음과 같습니다.

Cougar Cove P-Core(코어당): 3MB L2 + 256Kb L1
Cougar Cove P-Core 하위 캐시: 192KB L1D + 48KB L0D
Darkmont E-Core(클러스터당): 4MB L2 + 96Kb L1
Darkmont E-Core 하위 캐시: 64KB L1I + 32KB L0D

성능 최적화: 스케줄러, 스레드 디렉터 및 전원 관리

Panther Lake CPU는 Thread Director 기술을 활용하여 멀티 하이브리드 코어 아키텍처 전반에서 스케줄링을 지속적으로 최적화합니다.이를 통해 가장 적합한 코어에 지능적으로 워크로드를 분배하여 성능과 효율성을 향상시킵니다.

핵심 분류를 보여주는 Intel의 Thread Director 기능 개요입니다.

향상된 스케줄링을 위한 동적 분류 모델

Thread Director는 코어 측 원격 측정과 SoC 피드백을 포함하는 이중 구성 요소 모델을 활용하여 운영 체제에 대한 탁월한 지침을 제공합니다.또한, 워크로드를 기반으로 코어 성능을 파악하여 최적화된 성능 확장을 위한 토대를 마련합니다.

다양한 Intel CPU 세대에 걸쳐 코어 스케줄링이 스레드 디렉터에서 개선되었습니다.

Panther Lake에서는 워크로드가 처음에는 LP-E 코어로 전송됩니다.워크로드가 용량을 초과하면 작업은 E 코어로 전송되고, 필요한 경우 P 코어로 전송됩니다.

Thread Director를 통한 게임 최적화

높은 GPU 활용도를 요구하는 게임 시나리오에서 시스템은 처음부터 P-코어를 우선적으로 사용하여 성능을 극대화합니다. E-코어는 지원 작업에 사용되어 전반적인 게임 경험을 최적화합니다.

GPU를 활용했기 때문에 e-코어를 활용하고 전원 관리를 최적화하여 프레임 속도를 10% 더 높일 수 있었습니다.

인텔을 통해

NPU5 소개: 향상된 AI 기능

Panther Lake 플랫폼은 Lunar Lake의 NPU4 기능을 기반으로 하는 새로운 NPU5를 탑재했습니다.주요 개선 사항으로는 향상된 공간 효율성과 AI 워크로드 성능 최적화가 있습니다.

최신 NPU는 더 효율적인 MAC 작업을 위해 설계되었으며, 이전 모델에 비해 영역당 성능이 크게 향상되었습니다.

NPU5의 성능 벤치마크

NPU5는 이제 최대 50 TOPS를 처리할 수 있으며, 이는 NPU4의 48 TOPS보다 약간 향상된 수치로, NPU 계통의 더 넓은 맥락에서 상당한 발전을 의미합니다.

성능 지표: 향상된 단일 스레드 및 다중 스레드 성능

팬서 레이크 아키텍처는 성능 지표의 상당한 향상을 목표로 합니다.단일 스레드 작업에서 루나 레이크와 애로우 레이크보다 10% 향상된 성능을 자랑하며, 전력 소비는 40%나 절감하여 성능은 동등하게 유지합니다.

Panther Lake와 이전 Intel CPU의 단일 스레드 성능 비교.

멀티스레드 테스트에서 Panther Lake는 동일한 전력 수준에서 Lunar Lake보다 50% 이상 높은 성능을 보였고, Arrow Lake CPU에 비해 에너지 효율성이 30% 증가했습니다.

팬서 레이크의 메모리 지원 발전

Panther Lake는 LPDDR5와 DDR5 메모리 표준에 대한 향상된 지원을 통해 더 빠른 속도와 용량을 제공합니다. LPDDR5는 최대 9, 600MT/s의 메모리 속도를, DDR5는 7, 200MT/s를 지원하며, 총 용량은 최대 128GB까지 확장 가능합니다.

LPDDR5 및 DDR5 사양을 선보이는 Intel Panther Lake 메모리 성능.

다이 구성 및 연결성 향상

Panther Lake CPU는 세 가지 다이 구성으로 출시되어 컴퓨팅 용량과 성능을 향상시킵니다.

Panther Lake 8C: 4개의 P-코어 + 0개의 E-코어 + 4개의 LP-E 코어 + 4개의 Xe3 코어
Panther Lake 16C: 4개의 P-코어 + 8개의 E-코어 + 4개의 LP-E 코어 + 4개의 Xe3 코어
Panther Lake 16C 12Xe: 4개의 P-코어 + 8개의 E-코어 + 4개의 LP-E 코어 + 12개의 Xe3 코어

고급 연결 옵션

인텔은 Wi-Fi 7 및 Bluetooth 6 솔루션을 포함한 주요 무선 연결 업그레이드를 통해 Panther Lake 플랫폼을 강화하고 있습니다.시스템에 통합된 Wi-Fi 7 R2는 뛰어난 대역폭과 다중 링크 작동을 포함한 향상된 보안 프로토콜을 지원합니다.

결론

인텔은 팬서 레이크를 통해 CPU 아키텍처, 메모리 지원, AI 기능, 무선 연결 등에서 눈에 띄는 개선을 선보이며 컴퓨팅 환경의 성능 기준을 재정립할 태세를 갖추고 있습니다.향상된 하이브리드 코어 아키텍처와 지능형 전력 관리 시스템은 전략적 도약을 의미하며, 끊임없이 진화하는 시장에서 인텔이 경쟁력을 유지할 수 있도록 지원합니다.

출처 및 이미지