Základním stavebním prvkem procesorů jsou tranzistory. Od roku 2012 (a tedy od 22nm výrobního procesu) společnost Intel používá tranzistory FinFET, které využívají prostorovou (3D) strukturu kanálu ve tvaru ploutviček (odtud to „fin“), a řídící elektroda jej tak částečně obklopuje – což umožnilo snížit napětí, zvýšit frekvenci a tranzistory dále zmenšovat. FinFET byl nástupcem MOSFETů, které byly pouze plošné (2D).
Po čtrnácti letech tedy přichází další zásadní inovace – tranzistory RibbonFET. U nich jsou kanály obklopeny řídící elektrodou ve formě nanopásek ze všech stran (tzv. GAA, tedy gate-all-around). Tam, kde už FinFET tranzistor narážel z hlediska elektrostatiky a dalších fyzikálních jevů na své limity, RibbonFET umožňuje další posun.
GAA tranzistory jsou základen 2nm procesu jak u Intelu, tak u zásadního konkurenta, TSMC. Ta ale proces nenazývá 18A ale 2N a místo RibbonFET používá obecnější název „nanosheet transistors“. Zajímavostí je, že čipy Intelu vyrobené technologií 18A testovala i společnost Nvidia, testy však loni ukončila a její čipy tak bude nadále vyrábět TSMC (a částečně Samsung).
Součástí čipů Intelu vyrobených procesem A18 (a budoucích A16 u TSMC) je nové vedení napájení, obecně nazývané BSPDN (Back Side Power Delivery Network). U Intelu jej nazývají PowerVia (u TSMC to bude Super Power Rail) a znamená to vedení napájení pouze ze zadní strany waferu, přičemž horní strana je věnována pouze datovým spojením. To otevírá nové možnosti vedení signálů a dalšího zvyšování pracovní frekvence. A také efektivnější vedení napájení tranzistorů.
Nové čipy míří na trh
Intel na veletrhu CES představil nové čipy Core Ultra Series 3, které tyto technologie jako první přináší v hotovém spotřebitelském produktu.
Procesor má nová výkonová i úsporná výpočetní jádra, nová grafická jádra s ray-tracingovými jednotkami a neurální jádra páté generace (výkon 50 tops). Nové SoC podporují LPDDR5 a DDR5 paměti a obsahují komunikační rozhraní Thunderbolt a PCIe Gen 5.0, Wi-Wi7 a Bluetooth 6.
Core Ultra Series 3 využívá chipletovou architekturu, zejména proto, že kombinací CPU chipletu a různých GPU chipletů lze vytvořit různé SoC pro řadu různých zařízení.
Díky technologiím, o kterých jsme psali na začátku textu, mohlo být sníženo napájecí napětí výpočetních jader a zároveň zvýšen jejich výkon – což vede k větší efektivitě využívání energie a tedy delší výdrži při provozu z akumulátoru a nižší produkci odpadního tepla. Úsporná jádra dostala vlastní buffer a zvládnou zastat hlavní roli v širší škále různých úloh.
A jak to podle Intelu ve výsledku funguje? CPU v testech dosahuje 60% nárůstu výkonu oproti předchozí generaci Lunar Lake. Streamování 4K videí nyní spotřebovává 1/3 energie než u předchozí generace čipu. Díky tomu se i x86 procesory dostávají na hranici, kdy výdrž na jedno nabití akumulátoru může přesáhnout celodenní provoz.
Působivá grafika
Úplně nová je grafická část, interně pojmenovaná 12XE, ale ve finále ponese jméno ARC B390, čímž odkazuje na diskrétní grafiky Intel Arc.
Má o polovinu více grafických jader, dvojnásobnou cache a 96 XMX akcelerátorů pro práci s AI modely – díky tomu dosahuje výkonu 120 tops. Nový PantherLake tak má o 70 % vyšší výkon v herní grafice a o více než polovinu větší výkon v AI úlohách. Mimochodem, minimální hodnotou pro AI PC je 40 tops. Při interních testech s herními tituly s API DX9 až DX12 měla nová grafika průměrně o 70 procent vyšší snímkovou frekvenci než srovnatelný model konkurenční AMD (samozřejmě jde o loni vydané čipy).
A v řeči reálných čísel, FPS hry jako Painkiller a DeltaForce to znamená snímkové frekvence přes 100 fps při 1080p rozlišení, nastavení kvality na „high“ a aktivním XeSS (obdoba DLSS). Nová grafika bude první integrovaná grafika, která bude umět v herní grafice dopočítávat čtyři snímky na jeden vyrenderovaný – a to rovnou při uvedení na trh s originálními ovladači.
V případě optimalizované hry Battlefield 6 s nastavením „Overkill Settings“ a s aktivním upscalingem „Super Resolution“ zvládne 57 fps, po aktivaci „multiframe generation“ 3 se snímková frekvence dostane na 145 fps.
Na platformě PantherLake vznikne i celá řada handheld herních konzolí.
