近期,芯片領域的知名分析師Andreas Schilling披露了一組英特爾Arrow Lake處理器的內部結構圖,詳細展示了酷睿Ultra 200S處理器的各模塊布局及其Tile內部核心設計。這一披露讓人們得以窺見英特爾在高性能桌面處理器領域的最新嘗試。
Arrow Lake處理器作為英特爾的一次大膽創新,首次完全依賴臺積電制造工藝(基板除外),并引入了復雜的Chiplet多芯片封裝技術。這一技術使得處理器能夠根據不同的功能需求,采用不同的制程工藝進行制造。
具體來看,Arrow Lake處理器的核心模塊配置相當豐富。計算模塊(Compute Tile)采用了臺積電的N3B制程,面積為117.241平方毫米;輸入輸出模塊(I/O Tile)和系統單元模塊(SoC Tile)則分別使用了臺積電的N6制程,面積分別為24.475平方毫米和86.648平方毫米。而核顯模塊(GPU Tile)則集成了4個Xe核心及Arc Alchemist渲染單元。
值得注意的是,Arrow Lake處理器的基板(BaseTile中介層)是基于英特爾自家的22nm FinFET工藝制造的,面積為302.994平方毫米。這標志著英特爾首次推出了除基板外完全由競爭對手制造的產品,展現了其在供應鏈合作方面的新策略。
在處理器內部,8個性能核(P-core)分布在芯片的邊緣與中心區域,而16個能效核(E-core)則以四集群的形式穿插其間,掛在中央的Ring Agent環形總線上。這種設計旨在降低熱密度,提高處理器的散熱性能。
每個性能核都配置了3MB的L3高速緩存,總共達到了36MB。而每個能效核集群則配備了3MB的L2緩存,其中1.5MB由兩個核心直接共享。英特爾此次對Arrow Lake緩存進行了重大升級,首次將能效核集群接入性能核共享的L3緩存,從而有效地提升了能效核的性能。
在功能模塊方面,Arrow Lake處理器的I/O模塊集成了雷電4控制器、顯示PHY、PCIe Express緩沖器等多種功能;SoC模塊則包含了顯示引擎、媒體引擎、更多PCIe PHY、緩沖器和DDR5內存控制器等;而GPU模塊則包含了四個Xe GPU內核和一個Xe LPG(Arc Alchemist)渲染處理單元。
Arrow Lake無疑是英特爾迄今為止最復雜的架構之一,也是該公司首次將Chiplet芯粒設計引入臺式機桌面市場。然而,盡管采用了全新的設計,Arrow Lake系列酷睿Ultra 200S桌面處理器在游戲性能測試中并未達到預期的表現,甚至落后于14代酷睿處理器(如i9-14900K)。據分析,這主要源于其模塊間的延遲問題。目前,英特爾正在積極通過固件更新來解決這一問題。