英特尔18A工艺首秀！Panther Lake深度揭秘：AI PC的全新答案

位于美国亚利桑那州的凤凰城，坐落着英特尔最先进的晶圆厂，而在9月份的最后几天，雷科技有幸被英特尔邀请参加其年度技术盛会ITT(IntelTechnology Tour），飞越太平洋来到这座美丽的沙漠绿洲城市，参观并了解英特尔最新的技术成果。

图源：雷科技

在参观英特尔工厂的间隙，英特尔高级首席工程师Arik Gihon、英特尔院士Carlos Cordeiro、英特尔副总裁Chris Auth等人也为我们讲解了英特尔即将上市的Panther Lake架构，剖开了其背后的技术秘密。

Panther Lake炸场，Intel 18A工艺首秀

Panther Lake是首个采用英特尔的Intel 18A工艺制造的消费级产品平台，作为英特尔目前最先进的量产制程，Intel 18A工艺具有两大全新特性：RibbonFET环绕栅极晶体管和PowerVia背面供电。

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其中，RibbonFET环绕栅极晶体管是英特尔为2nm及以下制程所准备的一项新技术，用新的晶体管架构取代了传统的FinFET架构，避免因工艺升级所带来的漏电、性能不稳等问题。

对此不少朋友可能会有疑问：为什么工艺升级会导致漏电和性能不稳定？大家可以把CPU理解成一座城市，而晶体管则组成这座城市的大楼，在大楼之间会有通道供电流通过并流向对应的晶体管。

但是，随着工艺制程升级，大楼之间的间隙就会变得越发窄小（晶体管密度提升），此时电流就有概率直接抄近道，越过大楼跳到隔壁的通道里。这不仅会导致原本预计接收电流的晶体管无法获得供电，还会让隔壁通道的电流激增，进而影响对应晶体管的正常运行，甚至可能直接击穿晶体管，导致CPU受损。

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为了解决这个问题，英特尔就设计了RibbonFET环绕栅极晶体管技术，将电流通道做成细长的“纳米线/片”，然后用栅极（电流开关阀门）360°环绕电流通道，以此来最大程度控制电流的移动方向，显著降低漏电等问题。

除了RibbonFET，英特尔还在Panther Lake上引入了PowerVia背面供电技术，将原本放置在芯片正面的供电模块转移到了背面，这项技术不仅降低了芯片正面的散热压力，同时也让电流可以更高效的进入晶体管。

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这项革新技术可以显著降低供电损耗，也就让CPU能够以更低的功耗实现满功率运行，同时也可以带来更高的性能上限（因为供电更充足且散热压力变小），再配合RibbonFET环绕栅极晶体管的升级，能够让Panther Lake处理器可以在更低的功耗下实现更高的性能，并且性能更加稳定。

这些特性都使其非常适合用在移动平台，也让Intel 18A工艺成为英特尔“4年5节点”战略的关键一环。这也是为什么Panther Lake架构会如此受关注，因为它将成为移动PC进入新时代的开端。

Panther Lake成里程碑：新架构、新核心

Panther Lake所带来的并不只有Intel 18A工艺，还有全新的架构设计，新架构将从传统的单片设计转向多芯片设计，也就是将处理器划分为多个功能芯片模块，再利用Foveros 2.5D封装技术集成到一个封装基板上。

模块化的设计让英特尔能够像搭乐高积木一样设计和制造芯片，节省成本的同时也让工程师可以根据不同产品的使用需求，定制化设计处理器。比如在面向轻薄本的处理器上，就可以通过采用较小规模的GPU模块来降低整体功耗，而在高性能笔记本电脑上，则可以用更大规格的GPU模块来提升整体性能。

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Panther Lake的灵活设计在未来的AI PC市场将大有可为，因为它可以满足各种类型设备的计算需求，大到个人服务器，小到掌上终端，都可以通过模块化设计来构建出最合适的架构，而且设计成本也更加可控。

CPU：更高性能、更高效率

除了采用新一代的模块化设计外，Panther Lake也全面升级了大小核架构，引入全新的性能核Cougar Cove和效率核Darkmont。而Cougar Cove其实就是下一代Nova Lake架构的性能核，对比此前的大核，在IPC、主频等方面都有显著提升，大家可以期待一下这颗性能核在游戏等高负载应用上的表现。

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值得注意的是，Panther Lake还引入了一项全新的技术——Memory Side Cache（内存侧缓存）。简单来说，这是位于内存和CPU之间的高速缓存，它就像是在处理器旁增设了一个“小仓库”，专门缓存近期频繁使用的数据，减轻内存带宽的压力。

这项新技术是Panther Lake这样的集成架构能够高效运行的关键，一方面可以提高内存带宽利用率，让CPU和GPU的各个核心在协同工作时不会因为内存读写瓶颈而减速，另一方面则是优化延迟，降低计算核心存取数据的等待时间，让处理器能够更快响应各种常态需求。

此外，Panther Lake还带来了新升级的Intel Thread Director线程调度技术，通过硬件监测和AI算法，能更精细地识别当前运行的负载性质，将线程智能分配给性能核、效率核甚至NPU等最适合的单元执行。

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相比前代，它对不同核心的性能/功耗特性理解更深入，也增加了对多芯片、多异构单元的调度优化，让处理器能够同时兼顾性能和能效，在最大化续航的同时又不会降低实际体验。

为了能够进一步提高续航，Panther Lake还引入了全局功耗管理，比如当GPU进入高负载渲染时，处理器会智能降低未被使用单元（CPU、NPU）的功耗预算，把电力让给GPU，反之亦然。

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这种SoC级别的能源调度，加上更先进的制程和封装散热，将成为Panther Lake能够拥有更持久的续航和更冷静的发热控制的关键。以前，我们常说性能与续航就像鱼与熊掌，不可兼得，但是在Panther Lake上，我们或许真的可以“兼得”了。

GPU：AI与游戏的全新大脑

而在GPU方面，Panther Lake则是搭载了全新的Xe3锐炬核显（代号Celestial），这是Intel第3代Xe架构图形单元的首次亮相。与上一代Xe2 (Battlemage)相比，Xe3在架构上进行了大幅升级，核心数量和频率上限都有所提高。

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据介绍，Xe3锐炬核显将会有两个规格版本，其中顶配版将拥有12个Xe内核，仅核心数量就比前代顶配版增加了50%，同时图形性能较Lunar Lake的提升超过50%，这些提升让Xe3锐炬核显的性能能够媲美入门级独立显卡，实测在开启XeSS/RT后，甚至可以高帧数游玩《赛博朋克2077》《黑神话：悟空》等大型3A游戏。

除了在游戏性能上做文章外，Xe3锐炬核显的AI性能也迎来可观增长，高规格版的Xe3 GPU最高可提供120 TOPS的AI性能，仅此一项就已经超过前代的CPU+GPU+NPU的算力总和。

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在Xe3 GPU的AI性能支持下，对于需要AI参与的游戏和图形渲染，比如实时光线追踪（Panther Lake核显支持硬件光追加速）以及基于AI的画质提升技术，都将会有更出色的效果和帧率表现。

此外，诸如高质量图形识别、视频增强等AI需求就不用再求助NPU或者云端算力，可以让GPU直接处理，不仅更高效，也可以节省NPU的算力并将其用在其他AI任务上。

NPU：让AI随时在线

最后我们来聊聊NPU，作为新生代处理器的重要组成部分，Panther Lake的第五代NPU在算力上有了非常大的提升，最高可达50 TOPS，虽然对比GPU的算力来看并不高，但是也已经是前代的数倍。

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而且，NPU的能耗相对于GPU要低很多，这让NPU能够更好的支持常驻AI任务，比如语音助理的本地语音识别、视频会议中的实时背景虚化和降噪、手势操作识别和用户存在检测、安全加密加速，甚至本地运行精简的生成式AI模型等功能都可以交给NPU处理，让AI PC能够正在做到续航与AI功能并存。

可以说，Panther Lake加持下的AI PC才是真正的完全体，它不仅可以实现AI功能的常驻在线，而且拥有高达180 TOPS（CPU+GPU+NPU）的AI算力来辅助用户处理各种工作，让AI真正成为日常体验的一部分。

面向高频场景，Panther Lake如何深度优化？

很多人在买笔记本电脑的时候，基本上只关注CPU和GPU性能，往往会忽略掉WiFi、连接协议等方面的参数。事实上，这些不起眼的参数，有时候才是决定你日常使用体验的关键。

就拿大家最常用的Wi-Fi功能来说，目前Wi-Fi 7已经逐渐普及，但是很多笔记本电脑都还只支持Wi-Fi 6，别小看只是一代之差，两者在稳定性、速率和延迟等方面都有着很大的区别。

这么说吧，Wi-Fi 7下的笔记本电脑可以在无线状态下提供近乎于有线状态的延迟和网速，不管是影音娱乐还是在线游戏的需求都可以轻松满足。而Panther Lake为了给用户带去更好的体验，将原生支持Wi-Fi 7协议和蓝牙6.0协议，让用户可以体验到无线时代的便利又不会降低体验。

图源：英特尔

此外，Panther Lake对雷电5（传输速率80Gbps，支持高帧数8K画面输出）的支持也进一步完善，英特尔将雷电控制器直接集成到平台控制器中，让笔记本电脑厂商无需额外配置将可以为用户提供雷电5的协议支持，这也将更好的普及雷电5这一高速协议。

同时还提供多达12条PCIe 5.0通道，让高性能笔记本电脑在满足独立显卡的数据通道要求后，还能有足够的通道支持PCIe 5.0等高规格SSD的扩展，这对于笔记本电脑用户来说是个很好的消息。

而在多媒体方面，Panther Lake也带来了全新额图像处理单元（IPU）7.5和新一代媒体编码引擎。前者主要针对需求日益旺盛的远程会议和直播需求，能够强化摄像头的人像背景虚化、面部识别对焦和弱光环境下的画面优化效果，后者则是为创作者服务，让Panther Lake能够更高效的进行视频编解码，满足多媒体创作者的移动办公需求。

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AI PC浪潮汹涌，Panther Lake只是开始

在凤凰城的英特尔工厂里，雷科技不仅看到了最先进的晶圆生产线，也看到了PC的 未来蓝图。Panther Lake不只是一个全新的处理器架构，它更像是一份关于AI PC新时代的答卷。

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借助Intel 18A工艺的RibbonFET与PowerVia，Panther Lake在性能与能效之间找到了前所未有的平衡，同时凭借CPU、GPU、NPU三大引擎的协同，让用户无论是办公、游戏还是创作，都能体验到真正“随时在线”的智能化支持和更好的体验。

在雷科技看来，Panther Lake必将成为未来几年PC市场的转折点，同时也是PC产业进入AI新时代的标志。接下来，随着 Nova Lake 等后续架构的推进，这股浪潮只会愈演愈烈，让AI PC真正走进每个人的生活中。