Análise aprofundada do Intel Panther Lake: bloco de computação 18A com núcleos P Cougar Cove e núcleos E Darkmont, superando núcleos P Raptor Cove e Lunar Lake em mais de 50% em desempenho multithread com potência equivalente

Intel revela Panther Lake: um avanço na tecnologia de CPU

A Intel anunciou oficialmente o Panther Lake, apresentando sua plataforma de CPU “Core Ultra” de última geração, que inclui os inovadores núcleos de desempenho Cougar Cove e núcleos de eficiência Darkmont.

Apresentando Intel 18A com CPUs Panther Lake “Core Ultra 300″

Dando continuidade ao seu compromisso com a arquitetura de CPU desagregada para clientes, o Panther Lake da Intel representa um passo significativo na evolução da família Core Ultra Série 3. Esta plataforma incorpora arquiteturas de CPU, GPU e NPU de última geração, todas reveladas em detalhes durante o evento Tech Tour 2025.

Slide de apresentação do Intel Panther Lake enfatizando a flexibilidade e a eficiência arquitetônica.

Panther Lake: O Quadro Estratégico

As CPUs Panther Lake foram projetadas para desempenho escalável, aproveitando os insights obtidos com os lançamentos anteriores da Intel, como o Lunar Lake e o Arrow Lake. Esta linha de produtos promete combinar a eficiência energética do Lunar Lake com o desempenho robusto do Arrow Lake em um pacote único e de alto desempenho.

Estrutura arquitetônica para Panther Lake destacando insights de escalabilidade do Lunar Lake e do Arrow Lake.

A arquitetura de escalabilidade é ancorada pelo Scalable Fabric Gen2, que foi introduzido inicialmente com as CPUs Lunar Lake. Este fabric é independente de IP e partição, permitindo que a Intel integre diversos IPs em suas CPUs de próxima geração. Especificamente para o Panther Lake, ele utiliza a avançada tecnologia de encapsulamento Foveros.

Design em camadas do Panther Lake

A estrutura do Panther Lake é composta por múltiplas camadas e peças:

Bloco de computação (Intel 18A)
Bloco gráfico (Intel 3 ou TSMC N3E)
Bloco do controlador de plataforma (TSMC N6)
Bloco base (Intel 1227.1)
Azulejo de preenchimento (N/A)
Pacote Foveros
Pacote Interposer de CPU

Abrangendo a arquitetura de núcleo avançada, o conjunto usa o encapsulamento Foveros-S 2.5D da Intel em um chip passivo, marcando um grande avanço no design do processador modular da Intel que remonta ao Meteor Lake.

Diagrama de construção do Panther Lake mostrando diferentes camadas de peças e detalhes da embalagem do Foveros.

Sempre que você vê um bloco na CPU que preenche um espaço, o que estamos realmente dizendo é que você precisa de uma superfície uniforme e sem cavidades para o dissipador de calor ficar em cima…então você sempre quer preencher todo o espaço disponível no chip e não deixar nenhuma cavidade, então o bloco de preenchimento, é para isso que ele serve.

Robert Hallock (vice-presidente e gerente geral de IA de clientes e marketing técnico da Intel)

Arquitetura de núcleo híbrido em CPUs Panther Lake

A plataforma Panther Lake dá continuidade à tendência de arquitetura híbrida iniciada com Alder Lake em 2021. Gerações subsequentes, como Raptor Lake, Meteor Lake, Lunar Lake e Arrow Lake, refinaram essa abordagem, cada uma introduzindo melhorias que aumentam tanto o desempenho quanto a eficiência.

Apresentação da Estratégia de Núcleo Híbrido detalhando as configurações P-Core e E-Core.

P-Core: A Arquitetura Cougar Cove

A arquitetura P-Core de última geração, chamada Cougar Cove, baseia-se nos fundamentos estabelecidos pelo design Lion Cove apresentado em Arrow Lake e Lunar Lake. Essa nova arquitetura foi otimizada especificamente para o nó 18A, com foco na eficiência energética, mantendo as dimensões do núcleo.

Visão geral da arquitetura e melhorias na tecnologia P-core do Cougar Cove.

As principais melhorias na arquitetura do Cougar Cove incluem:

Desambiguação de memória: mecanismos aprimorados para desempenho confiável por meio do agendamento preciso de cargas e armazenamentos.
Melhorias no TLB: Capacidade aumentada em 1, 5 vez para lidar eficientemente com cargas de trabalho modernas.
Otimizações de previsão de ramificação: algoritmos revisados para melhores taxas de previsão e menor latência, aumentando a eficiência geral.

Otimizações do núcleo P do Cougar Cove detalhando gráficos de melhorias de memória e eficiência de previsão de ramificações.

Arquitetura E-Core: Darkmont e LP-E Darkmont

A arquitetura E-Core, conhecida como Darkmont, evolui do design anterior do Skymont. Mantendo as 26 portas Dispatch, oferece maior rendimento vetorial e largura de banda L2 para aprimorar o desempenho do nanocódigo.

Detalhes sobre especificações, largura de banda e melhorias de desempenho do Darkmont E-core.

Os principais recursos incluem:

Previsão de ramificação aprimorada: maior precisão e novos modos para operações com eficiência energética.
Controle de pré-busca dinâmico: capacidade de resposta aprimorada às variações da carga de trabalho para melhor eficiência energética.
Desempenho avançado de nanocódigo: redução na latência e melhor cobertura de instruções.

Melhorias no desempenho do Darkmont E-core destacadas em vários aspectos.

Arquitetura de cache e memória em Panther Lake

A Intel reformulou significativamente os sistemas de cache e memória das CPUs Panther Lake, apresentando um cache L3 aprimorado, acessível tanto aos núcleos P quanto aos núcleos E. O cache L2 para núcleos LP-E foi aumentado para 4 MB, com suporte de um cache adicional no lado da memória dentro do bloco SoC.

Visão geral da configuração de cache e memória da Intel para CPUs Panther Lake.

Aqui está a configuração de cache para os núcleos do Panther Lake:

Cougar Cove P-Core (por núcleo): 3 MB L2 + 256 KB L1
Sub-cache P-Core do Cougar Cove: 192 KB L1D + 48 KB L0D
Darkmont E-Core (por cluster): 4 MB L2 + 96 Kb L1
Sub-cache Darkmont E-Core: 64 KB L1I + 32 KB L0D

Esquema detalhado de configuração de cache para CPUs Panther Lake.

Otimizando o desempenho: Scheduler, Thread Director e gerenciamento de energia

Aproveitando a tecnologia Thread Director, as CPUs Panther Lake continuam a otimizar o agendamento em arquiteturas de núcleos multi-híbridos. Isso resulta em uma distribuição inteligente da carga de trabalho para os núcleos mais adequados, aprimorando o desempenho e a eficiência.

Visão geral da funcionalidade do Thread Director da Intel apresentando a classificação de núcleos.

Modelos de classificação dinâmica para agendamento aprimorado

O Thread Director utiliza um modelo de dois componentes que abrange telemetria do lado do núcleo e feedback do SoC, o que permite uma orientação superior para o sistema operacional. Ele identifica o desempenho do núcleo com base na carga de trabalho, abrindo caminho para um dimensionamento de desempenho otimizado.

Melhorias do Thread Director no agendamento de núcleos em várias gerações de CPU Intel.

Em Panther Lake, as cargas de trabalho são inicialmente direcionadas aos núcleos LP-E. Se a carga de trabalho exceder sua capacidade, a tarefa é transferida para os núcleos E e, posteriormente, para os núcleos P, se necessário.

Otimização de jogos com Thread Director

Em cenários de jogos que exigem alta utilização da GPU, o sistema prioriza os núcleos P desde o início para maximizar o desempenho. Os núcleos E são utilizados para tarefas de suporte, otimizando a experiência geral de jogo.

Gráfico da Intel que visualiza a distribuição da atividade do núcleo da CPU para jogos.

Como essa GPU foi utilizada…conseguimos oferecer taxas de quadros 10% melhores utilizando e-cores e otimizando o gerenciamento de energia.

via Intel

Apresentando NPU5: Recursos de IA aprimorados

A plataforma Panther Lake apresenta a nova NPU5, baseada nos recursos da NPU4 da Lunar Lake. As principais melhorias incluem maior eficiência de área e desempenho otimizado para cargas de trabalho de IA.

O NPU5 apresenta uma visão geral que demonstra a eficiência e as otimizações da área.

A NPU mais recente foi projetada para operações MAC mais eficientes, melhorando significativamente o desempenho por área em comparação com seus antecessores.

Benchmarks de desempenho do NPU5

O NPU5 agora é capaz de fornecer até 50 TOPS, um aumento modesto em relação aos 48 TOPS do NPU4, representando avanços significativos dentro do contexto mais amplo da linhagem NPU.

Métricas de desempenho: desempenho elevado de thread único e multithread

A arquitetura Panther Lake visa um aumento substancial nas métricas de desempenho. Em tarefas single-threaded, ela apresenta um aumento de 10% em relação ao Lunar Lake e ao Arrow Lake, além de alcançar uma redução notável de 40% no consumo de energia para manter a equivalência em desempenho.

Comparações de desempenho de thread único do Panther Lake em comparação com CPUs Intel anteriores.

Em testes multithread, o Panther Lake apresenta desempenho 50% maior em comparação ao Lunar Lake em níveis de potência iguais, além de um aumento de 30% na eficiência energética em relação às CPUs Arrow Lake.

Gráfico de desempenho multithread mostrando melhorias significativas na eficiência de energia.

Avanços no suporte à memória em Panther Lake

O Panther Lake apresenta suporte aprimorado para os padrões de memória LPDDR5 e DDR5, oferecendo velocidades e capacidades mais altas. O LPDDR5 atinge uma velocidade máxima de memória de 9600 MT/s, enquanto o DDR5 suporta 7200 MT/s, com capacidades totais de até 128 GB.

Recursos de memória Intel Panther Lake apresentando especificações LPDDR5 e DDR5.

Configurações de matriz e melhorias de conectividade

As CPUs Panther Lake estarão disponíveis em três configurações de matriz distintas, melhorando a capacidade de computação e o desempenho:

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

Visão geral das opções de configuração e escalabilidade do Panther Lake.

Opções avançadas de conectividade

A Intel está aprimorando as plataformas Panther Lake com atualizações significativas de conectividade sem fio, incluindo soluções Wi-Fi 7 e Bluetooth 6. O Wi-Fi 7 R2, integrado ao sistema, oferece suporte a largura de banda excepcional e protocolos de segurança aprimorados, incluindo operações multilink.

Recursos avançados de tecnologia sem fio da Intel para Panther Lake.

Conclusão

Com o Panther Lake, a Intel está pronta para redefinir os padrões de desempenho no cenário da computação, oferecendo melhorias notáveis na arquitetura da CPU, suporte à memória, recursos de IA e conectividade sem fio. A arquitetura aprimorada de núcleo híbrido e os sistemas inteligentes de gerenciamento de energia representam um salto estratégico, garantindo que a Intel permaneça competitiva em um mercado em constante evolução.

Fonte e Imagens