Intel 18A вскрыли под микроскопом: новые транзисторы есть, но TSMC всё ещё впереди

Компания SemiAnalysis провела подробный анализ процессора Intel Panther Lake, впервые независимо исследовав устройство чипа и самый передовой на сегодняшний день техпроцесс Intel. Основное внимание специалисты уделили технологии производства Intel 18A, которая включает два ключевых нововведения — транзисторы нового типа RibbonFET и систему подачи питания PowerVia.

Обзор смартфона Samsung Galaxy Z Flip8: исчезающий вид?

Компьютер месяца — сентябрь 2026 года

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Обзор смартфона Google Pixel 11 Pro: когда надо выпустить хоть что-то

10 флагманских процессоров Intel за 10 лет

В помощь студенту: обзор российских ИИ-сервисов для учёбы и закрепления знаний

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Источник изображения: Intel

Если кратко, то главный вывод исследования заключается в том, что Intel действительно смогла внедрить обе технологии в серийный потребительский процессор. Однако результаты разбора показывают, что по плотности логических элементов Intel 18A примерно соответствует техпроцессу TSMC N3E. При этом названия 18A и N3E не следует воспринимать как обозначения физических размеров транзисторов, 1,8 и 3 нм соответственно: это лишь маркетинговые названия технологических норм.

Снимок всех кристаллов процессора Panther Lake

Panther Lake стал первым потребительским процессором Intel с транзисторами RibbonFET — собственной реализацией технологии Gate-All-Around (GAA). В традиционных FinFET-транзисторах ток проходит через вертикальные кремниевые «рёбра». В RibbonFET вместо этого используются четыре расположенных друг над другом горизонтальных кремниевых нанолиста. Затвор окружает каждый из них со всех сторон, что позволяет точнее контролировать прохождение электрического тока и снижать утечки.

Интересно, что Intel использует четыре нанолиста в одном транзисторе, тогда как Samsung в своём техпроцессе SF2 — три. При этом у Samsung эти слои заметно шире, поэтому итоговая плотность зависит не только от их количества, но и от геометрии каждого из них.

Второе ключевое нововведение — PowerVia — система подачи питания с обратной стороны кристалла в исполнении Intel. В традиционной конструкции чипов питание и сигналы проходят по металлическим слоям, расположенным над транзисторами. PowerVia переносит значительную часть силовой инфраструктуры на обратную сторону кристалла, под слоем транзисторов. Это освобождает верхние металлические слои для сигнальных соединений и позволяет использовать более короткие и широкие пути для подачи питания, что потенциально снижает сопротивление и улучшает стабильность напряжения для наиболее требовательных частей процессора.

Впрочем, у такого подхода есть и компромиссы. Перенос силовой инфраструктуры на обратную сторону кристалла повышает технологическую сложность и сопровождается дополнительными паразитными ёмкостями и тепловым сопротивлением. Поэтому преимущества PowerVia приходится рассматривать в комплексе с издержками новой технологии.

При этом наиболее интересные результаты разборки касаются плотности транзисторов. SemiAnalysis измерила плотность транзисторов в логике Panther Lake на Intel 18A и обнаружила, что она примерно соответствует плотности транзисторов у логики графических процессоров, выпускаемых TSMC по техпроцессу N3E. Для Intel, которая в последние годы уступала TSMC в освоении передовых техпроцессов, это заметное достижение. Однако 18A, согласно оценке SemiAnalysis, не превосходит по максимальной плотности более новые нормы TSMC N3P и N2, а также Samsung SF2.

Более детальные измерения показывают, что по модели репрезентативной логической ячейки 18A примерно на 18,6 % плотнее Intel 3 и находится примерно на том же уровне, что и TSMC N3E. При этом исследователи подчёркивают, что это сравнение отдельных ячеек, а не всей площади кристалла: реальная плотность зависит от набора блоков процессора и их размещения.

Поперечное сечение Panther Lake: вычислительные и графические модули, установленные на кремниевом интерпозере

Разбор также наглядно показывает, как Intel использует чиплетную архитектуру и передовую упаковку для объединения компонентов, изготовленных по разным техпроцессам. В Panther Lake отдельные вычислительный, графический и I/O кристаллы размещаются на пассивной кремниевой основе с использованием технологии упаковки Foveros-S. Вычислительный кристалл производится по технологии Intel 18A. Графическая часть выпускается в двух вариантах: четырёхъядерный Xe3-кристалл производится по Intel 3, тогда как более крупный вариант с 12 ядрами Xe3 изготавливается TSMC по техпроцессу N3E. Кристаллы ввода-вывода также производит TSMC, используя более старый техпроцесс N6.

CPU Panther Lake

При этом конструкция Panther Lake заметно отличается от Meteor Lake и Arrow Lake. Теперь NPU, энергоэффективные LP E-cores, контроллер памяти, PHY, мультимедийные и дисплейные блоки размещены непосредственно на вычислительном кристалле. Это позволяет сократить число межкристальных соединений, хотя часть интерфейсной и аналоговой логики теперь приходится размещать на более дорогом техпроцессе 18A. Отдельный I/O-кристалл, напротив, отвечает за внешние интерфейсы — в частности, PCIe и Thunderbolt. Он выпускается по более зрелому техпроцессу TSMC N6, что позволяет не переносить эти относительно медленные интерфейсные блоки на дорогой Intel 18A.

Слева — ядро Lion Cove в Lunar Lake, справа — Cougar Cove в Panther Lake

SemiAnalysis отмечает и архитектурные изменения процессора. Архитектура CPU Panther Lake представляет собой скорее развитие предыдущего поколения, чем полностью новую разработку. Производительное ядро Cougar Cove по площади близко к Lion Cove из Lunar Lake, однако объём кэш-памяти второго уровня вырос с 2,5 до 3 Мбайт на ядро. По оценке специалистов, Cougar Cove позволяет разместить примерно на 20 % больше L2-кэша при сопоставимой площади ядра. При этом общий объём кэш-памяти третьего уровня для производительных ядер сократился примерно на 14,8 %. Четырёхъядерный кластер энергоэффективных ядер Darkmont LP, в свою очередь, примерно на 5 % меньше предшественника.

Intel NPU 4 в процессоре Lunar Lake (слева) крупнее NPU 5 в Intel Panther Lake (справа)

Существенно переработан нейронный ускоритель. По данным SemiAnalysis, NPU 5 в Panther Lake занимает на 36,9 % меньше площади, чем NPU 4 в Lunar Lake, сохраняя при этом сопоставимую производительность в вычислениях INT8. Intel объединила вычислительные блоки в меньшее количество более крупных нейронных ядер, одновременно сократив число блоков локальной памяти Scratchpad и DSP SHAVE с 12 до шести. Кроме того, NPU 5 получил аппаратную поддержку FP8 — формата данных с пониженной точностью, который всё чаще применяется для инференса ИИ-моделей.

Два варианта графики Intel Xe3 в Panther Lake: слева — кристалл GT1 на базе Intel 3, справа — GT2 на базе N3E

Интересное сравнение даёт и графическая составляющая. Одно ядро Xe3 в графическом кристалле GT1, произведённом по Intel 3, примерно на 55 % крупнее ядра в 12-ядерном кристалле GT2 на базе TSMC N3E. Кроме того, ядро Xe3 на Intel 3 примерно на 69 % крупнее аналогичного ядра в Lunar Lake. Иными словами, Intel способна производить GPU по собственному техпроцессу, однако TSMC N3E позволяет разместить значительно больше графических вычислительных блоков на той же площади кремния.

По итогам разбора Panther Lake нельзя сказать, что Intel уже вернула себе безоговорочное технологическое лидерство. Однако он показывает, что компания смогла довести до серийного потребительского продукта сразу две важные технологии — RibbonFET и PowerVia. При этом 18A демонстрирует уровень плотности, сопоставимый с TSMC N3E, но пока не превосходит более новые техпроцессы конкурента по этому показателю. Окончательная конкурентоспособность Intel 18A будет зависеть не только от плотности транзисторов, но и от сочетания производительности, энергоэффективности, выхода годных кристаллов и стоимости производства.

Было интересно?
Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про процессоры

Источник