
在看過了 Intel 在 ITT 2025 活動第一天晚上對於 18A 製程、先進封裝以及未來發展的展望後,在 ITT 2025 第二天,就開始針對這次活動的主角之一:筆電端的 Panther Lake 處理器進行介紹,包括整體架構、個別單元等,光是 Panther Lake 處理器陳拔就上了一整天的英文聽力課,所以接下來就來看看這次 Intel Panther Lake 處理器的整體架構,另外個別核心(包括 CPU、 GPU、NPU、 IPU 等)都還會有個別單獨的文章,不過在這篇就先來看一個整體設計吧。
不過這部分也因為 Intel 相關的保密措施,所以現場是不能進行拍攝的,所以在這部分就只能用 Intel 官方提供的簡報內容來為大家介紹。
更多 Intel ITT 2025 文章:
總覽:
Intel 反攻號角吹響?Tech Tour 2025 活動展示 18A 製程、Fab 52 晶圓廠、以及最新筆電 Panther Lake 處理器!
AI 發展策略
Intel ITT 2025:迎接 Agentic AI 時代到來!新 Intel 正在加速趕上
18A 製程
Intel ITT 2025:以 RibbonFET 與 PowerVia 組合 18A 製程重回頂尖晶圓製造能力
Fab 52 晶圓廠參訪
Intel ITT 2025:最新 Fab 52 晶圓廠參訪 一探 18A 製程的先進製造基地

在第二天活動的一開始仍然是由 Jim Johnson 上台先來進行整體 Panther Lake 處理器的概述, Jim Johnson 表示 AI 正在改變整個硬體和軟體格局,當然也有越來越多的競爭對手想要進入客戶運算這塊領域,而 Intel 這部分不僅要滿足合作夥伴的需求,更需要能夠預測未來能發生什麼,在這樣的情況下,推出一款在 AI 時代具備領先效能的處理器是相當重要的。

而這款處理器需要具備以下的特色,包括具備 AI PC 效能的 NPU 設計、可拆解的彈性架構、在 x86 架構下提供優異的能源效率、強勁的 GPU 效能等等,在這個背景下, Intel 在 2023 年推出第一款 Meteor Lake(Core Ultra Series 1)AI PC 處理器,然後接著是在提高 GPU 效能的同時又擁有優異電池續航力的 Lunar Lake (Core Ultra Series 2)處理器,Intel 在這段時間內已經出貨了數千萬台設備,整體向市場上提供了超過 35 億 TOPS 的 AI 算力。

而今年推出了 Panther Lake 處理器,將會是具備可擴展架構的 AI PC 頂尖處理器系列產品。

Jim Johnson 表示 Panther Lake 處理器產品系列可說是匯集了 Lunar Lake 的電源效率和 Arrow Lake 的可擴展性能表現。

並且使用 Intel 自家 18A 製程打造。

在 CPU 核心效能、GPU 顯示效能、AI 體驗以及電源效率上面都有相當優異的表現,基本上在 CPU 跟 GPU 的效能表現上都有 50% 以上的成長幅度。

另外 Panther Lake 也採用可擴展的架構設計,在單一封裝類型下提供了多種配置,另外還有更多的記憶體選項、更多的電源管理選擇,可以提供客戶不同價格帶以及品牌廠更多不同的設計選擇,當然推出的機種就會更多,不管商用輕薄型的筆記型電腦或是遊戲玩家所使用的筆電,都可以使用 Panther Lake 處理器系列。

而在軟體面上,Intel 也結合了強大的 AI 應用生態系,在 Panther Lake 處理器上市時就提供支援,包括有 350 家以上的軟體業者推出超過 500 項的 AI 功能,也可運作 900 款以上的 AI 模型,這些功能直接針對 Panther Lake 的 CPU、GPU 和 NPU 進行了最佳化。另外 Intel 自己也開發了一套工具,例如 AI 助理建立器(AI assistant builder),可以搭配 OpenVINO 框架直接將 LLM 大型語言模型部屬到 PC 上,直接在電腦上原生執行如 Meta Llama 4、DeepSeek R1、Microsoft Phi-4 等 AI 模型。

在 Jim Johnson 做完概述後,接著就進入 Panther Lake 處理器的主要架構介紹,在這個部分主要是由 Intel 客戶端 SoC 架構資深首席工程師 Arik Gihon 進行解說。

Arik Gihon 首先講述了 Panther Lake 處理器主要在架構設計目標,包括增加架構彈性來因應市場上不同的選擇、透過可擴展的配置來應對包括核心、AI 以及繪圖等不同的效能需求,最後在 Lunar Lake 既有優異電源效率的基礎上,提供更高的性能表現,並且運用 Intel 自家的 18A 製程達到快速量產上市的目的。

首先來看架構彈性這部分,基本上 Intel 就是想要讓 Panther Lake 處理器具備 Lunar Lake 處理器的 x86 電源效率以及 Arrow Lake 處理器的性能擴展性。為了這個目的,Panther Lake 處理器這次運用了相當多的新技術,包括更新的核心 IP、互連技術、Foveros 2.5D 封裝、獨立的 GPU Tile 設計以及整合的 IO 與平台 IP。

在互連部分,這次 Panther Lake 處理器運用了在 Lunar Lake 處理器上開發而來的第二代可擴展互連架構(Scalable Fabric Gen 2),提供了可跨多個物理層、可乘載多種功能協議、可在晶片內或是跨晶片內使用等等。這讓 Panther Lake 處理器在擴展設計上,可以依照需求組合不同的 IP 或是小晶片,提供更具彈性的配置選擇。

而在 GPU 部分,有別於先前 Lunar Lake 處理器將 Xe 顯示核心整合在 Compute Tile 裡面,這次 Panther Lake 處理器將 GPU Tile 獨立出來,在跟 Compute Tile 連接的部分則是以 Die to Die 的配置利用 Scalable Fabric Gen 2 連接,Arik Gihon 表示這樣的設計仍然讓 Panther Lake 處理器在 GPU 部分擁有跟在 Compute Tile 裡接近的高效連接性能,但是又具備可擴充的彈性。

接著談到 Panther Lake 處理器的模組化晶片建構,在 Compute Tile 部分包含了大多數的運算元件和記憶體子系統,GPU Tile 部分則是包含繪圖引擎,右上角的部分則是 Platform Controller Tile,這部分跟 Lunar Lake 處理器相同,提供了連接、安全以及平台的相關功能,而這三個 Tile 使用 Intel Foveros 封裝技術組合起來,放到一個 Base Tile 上面,再封裝到基板上。

而在記憶體的支援架構部分,這次 Panther Lake 並沒有將記憶體顆粒跟處理器封裝在一起,而是利用獨立 VR 拓撲(discrete VR topology)技術提供更多的記憶體電源供應選擇。Panther Lake 處理器在記憶體搭配上,可以依照裝置端的要求搭配使用 DDR5 或是 LPDDR5 記憶體。在 DDR5 記憶體部分支援最高 7200 MT/ s 的速度以及最大 128GB 的容量配置。而在 LPDDR5 記憶體部分,則是支援最高 9600 MT/s 的速度以及最大 96 GB 的容量配置。

而這樣的彈性設計就讓 Panther Lake 處理器可以應對裝置端的不同需求,像是品牌廠商可以依照價格定位選擇不同的核心配置、也可以省下固定 PMIC 電源管理晶片的成本。另外一個就是提供了更為彈性的記憶體配置。

這次 Panther Lake 處理器則是提供三種不同的核心組合,包括 4P+4E 的 8 核心配置、4P+8E+4LPE 的 16 核心以及 4P+8E+4LPE+12Xe 的 16 核 12 Xe 配置,應對三種不同的設計:
- 基本配置: 提供出色均衡的行動性能。
- 性能配置: 針對效能要求較高的通用運算。
- 頂級配置: 在高性能通用運算的基礎上,提供更好的繪圖和內容創作性能表現。

(點擊可看大圖)分開來看一下這三款配置,首先是在主流等級的 4P+4E 基本配置部分,包括:
Compute Tile :具備 4 個性能核心(Cougar Cove)、4 個效率核心(Darkmont),兩者組成一個性能叢集( Performance Cluster)。另外還包括 IPU 影像處理單元、NPU、以及 Xe 媒體與影像引擎,並且具備記憶體支援系統,可搭配 6800 MT/s 速度的 LPDDR5 記憶體或是 6400 MT/s 的 DDR5 記憶體,另外透過記憶體側的 8MB 快取設計提高性能與效率。製程部分這個 Tile 使用 Intel 18A 製程。
Platform Control Tile:採用外部製程(台積電 N6),具備 12 條 PCIe 通道(8 條 PCIe Gen 4、4 條 PCIe Gen 5)、4 組 Thunderbolt 4 連接埠、 2 組 USB 3..2 連接埠、8 組 USB 2.0 連接埠、Intel WiFi 7 R2 版無線網路以及藍牙 6.0 無線連接等配置。
GPU Tile:採用自家 Intel 3 製程,採用最新的 Xe3 架構,在這個配置提供了 4 組 Xe 核心以及 4 組光線追蹤單元的配置。

(點擊可看大圖)接著來看具備較高通用運算效能的 4P+8E+4LPE 的 16 核心性能配置部分,這個配置包括了
Compute Tile:具備 4 個性能核心(Cougar Cove)、8 個效率核心(Darkmont)以及 4 個低功率效率核心(Darkmont),透過在性能叢集( Performance Cluster)內加入更多的效率核心配置,提供更多的核心效能表現。而 4 組低功率效率核心則是另外組成一個效率叢集(Efficiency Cluster),不過在這次的 Panther Lake 中效率核心跟低功率效率核心均採用同樣的架構設計,差別在於所處的核心叢集不同而有不同的角色定位,這部分接下來會有更詳細的說明。至於在 IPU 影像處理單元、NPU、以及 Xe 媒體與影像引擎部分則是採用同樣的配置。但是在記憶體支援部分提供了更高記憶體時脈的支援,在 LPDDR5 記憶體部分提高至 8533 MT/s,在 DDR5 記憶體部分則是提高至 7200 MT/s。
Platform Control Tile:PCIe 通道數增加至 20 條,主要是在 PCIe Gen 5 部分增加至 12 條,提供跟其他高性能周邊的連接。(預期中應該是外接獨立顯示晶片 x8 加上一組給 SSD 的 x4 通道)
GPU Tile:維持跟基本配置同樣的設計。

(點擊可看大圖)在頂級配置部分,則是在性能配置的 4P+8E+4LPE 16 核心組合上再外加 12 組 Xe 顯示核心,提供更強的顯示效能組合,配置包括:
Compute Tile:跟性能配置同樣的 4P+8E+4LPE 16 核心組合、IPU、NPU 5、Xe 媒體/顯示引擎,不過在記憶體部分僅支援 DDR5 記憶體,但最高支援到 9600 MT/s 的速度設定。
Platform Control Tile:降至跟基本配置相同的 12 條 PCIe 通道數設計,但是採用 4 條 PCIe Gen 4 搭配 8 條 PCIe Gen 5 的配置,在其他部分則是相同的設定。
GPU Tile:這個部分是三款組合中變動比較大的地方,頂級配置在這邊提供了 12 核 Xe 3 顯示核心/12 組光線追蹤單元的設計,並且使用台積電 N3E 製程,可說是目前 Intel 筆電處理器中最強的內顯選擇。

(點擊可看大圖)Panther Lake 處理器的比較表,可以比較清楚看清這三款組合的差異。

接著來看更細部的核心架構分析,這次 Intel 在 Panther Lake 處理器上採用新的 Cougar Cove(P-Core 效能核心)以及 Darkmont(E-Core 效率核心),兩款核心均使用 Intel 18A 製程並且在設計時就針對 18A 製程進行最佳化設計,目標是在提升核心 IPC 效能的同時仍然具備良好的電源效率。

而在實際的產品上,Intel 將上述兩個核心形成叢集( Cluster)的型態組合,首先在基本配置部分,則是將 4 組 Cougar Cove(紫色部分)與 4 組 Darkmont(藍色部分),結合了 L2/ L3 快取記憶體組合成效能叢集(Performance Cluster),在快取記憶體的分配上,每個 Cougar Cove 具備 256 kb 的 L1 記憶體以及 3MB 的 L2 記憶體,Darkmont 則是具備 96 kb 的 L1 記憶體,L2 記憶體則是以叢集型態,由 4 個 Darkmont 共享 3MB 的 L2 快取,L3 快取記憶體部分則是由整個效能叢集共享。

在效能與頂級配置上,則是除了效能叢集(Performance Cluster)外,再由另外 4 組Darkmont 組成效率叢集(Efficiency Cluster),擁有獨立的 L2 快取記憶體、專用的供電設計以及記憶體通道,這代表效率叢集可以單獨啟動,在需要較低效能的工作負載時能夠大幅度的減少使用功耗。

叢集的管理則是透過系統層級的 Home agent 進行調度,而在每個叢集內部也有各自的 Coherency Agent 進行管理。

接著來看顯示架構的部分,這次 Panther Lake 處理器也採用新一代的 Xe 3 顯示架構,主要設計目的也是在影響能源效率的情況下提升性能,這個架構支援最多 12 個 Xe 核心、12 個光線追蹤單元,另外也提供最高 16 MB 的 L2 快取配置,在 AI 部分提供最高 120 TOPS 的峰值算力。

在 NPU(神經處理單元)部分,這次也採用新的 NPU 5,跟上一代相比,每單位面積性能提升了 40%,提供最高 50 TOPS 的算力,比起 Arrow Lake H 處理器提供 3.8X 的 AI 算力,也增加了對 FP8 資料格式的支援。

在 IPU(影像處理單元)部分,Panther Lake 處理器也採用升級的 IPU 7.5 設計,針對影像進行最佳化處理(主要是在攝影機的影像處理部分),具備基於 AI 的降噪和局部色調映射功能,支援硬體加速的交錯式 HDR(staggered HDR),跟上一代使用軟體交錯式 HDR 相比,在功耗部分也降低了 1.5W。

而在 Compute Tile 內的 Xe 媒體引擎部分:Panther Lake 處理器這次 AVC/AV1 10 bit 的編解碼功能,以及 Sony 相機的 XAVC 系列的編解碼,另外既有的 VP9/VVC 以及 HEVC 編解碼仍然持續支援。

接著在電源效率部分,這次 Panther Lake 處理器的目標就是在 Lunar Lake 的功耗表現下達到 Arrow Lake 處理器的可擴展效能表現。

在這個部分就是靠上面提到的 Efficiency Cluster 效率叢集達成,在跟 Lunar Lake 同樣的 4 顆 E-Core 配置下,以 Darkmont 較高的效能表現來達到更廣泛的工作負載使用。

而在快取記憶體配置上,也透過記憶體側配置 8MB 實體快取的設計,減少跟 DRAM 的資訊交換量以及功耗,並且對記憶體的延遲跟頻寬都有所改進。另外這個快取配置也支援了 IO 引擎。

在電源管理部分,這次 Intel 也針對 Panther Lake 處理器的 Thread Director 核心分配以及電源管理進行改進,包括最佳化的排程模型、更多執行情境支援、即時的執行反饋、更好的偵測機制等等,

總和來說,這次 Panther Lake 處理器提供了 10% 以上的單核心效能提升、50% 以上的多核心效能提升、跟 Arrow Lake 處理器相比在同樣的多核心效能下減少 30% 的功耗、在 GPU 部分有 50% 的效能提升、在 NPU 部分提升了 40% 的單位面積效能、比 Lunar Lake 處理器在進行硬體加速交錯式 HDR 處理上減少 1.5W 的功耗。而在整體 SOC 部分,比起 Lunar Lake 處理器要少 10% 的功耗,比起 Arrow Lake 處理器要少 40% 的功耗。

最後再來看一下這次 Intel Panther Lake 處理器的特色總結,接著陳拔還會針對這次 Intel Panther Lake 處理器的各個細部架構,包括兩款新的核心、新的 Xe 3 GPU、NPU 5、 IPU 7.5 以及軟體電源配置進行介紹,請接下去看囉。