英特尔Arrow Lake架构的晶圆照片已公开,全面展现了该处理器采用小芯片(tile)设计的精妙布局。安德烈亚斯·席林(Andreas Schiling)在X平台发布的近距离照片,揭示了Arrow Lake各计算单元的空间分布及核心排列结构。
首张照片完整呈现了英特尔酷睿Ultra 200S系列桌面处理器的晶圆全貌:左上角为计算单元,底部布置I/O单元,右侧则是SoC单元和GPU单元。晶圆左下与右上区域特别设计了两块填充单元以增强结构稳定性。
采用台积电(TSMC)最先进N3B工艺的计算单元面积达117.241平方毫米。I/O单元(24.475平方毫米)与SoC单元(86.648平方毫米)则采用台积电N6工艺制造。所有功能单元均搭载于英特尔22nm FinFET工艺打造的基础基板上。Arrow Lake由此成为英特尔首个主要计算单元完全采用竞争对手制程技术(除基板外)的处理器架构。
后续照片详细展示了次级功能单元的组件构成:I/O单元集成雷电4(Thunderbolt 4)控制器/显示物理层、PCIe Express缓冲器/物理层及TBT4物理层;SoC单元包含显示引擎、媒体引擎、附加PCIe物理层、缓冲器以及DDR5内存控制器;GPU单元则配置了四个Xe核心和一个Xe LPG(Arc Alchemist架构)渲染模块。
最引人注目的是Arrow Lake创新的核心排布方式,这标志着对传统混合架构设计的突破。英特尔首次将能效核(E-core)穿插布置在性能核(P-core)之间,而非集中成簇,据称这种“三明治”式布局能有效缓解热点集中问题。八颗性能核中四颗分布于晶圆边缘,另外四颗居中布置,四组能效核集群(每组含四个核心)则填充于内外层性能核之间。
席林提供的晶圆照片还披露了缓存架构细节:每个性能核配备3MB三级缓存(总计36MB),每组能效核集群配置3MB二级缓存(两个核心共享1.5MB)。创新性的互连架构不仅桥接各组二级缓存集群,还负责将所有核心集群连接至环形代理节点。Arrow Lake的重大改进在于将能效核集群接入性能核共享的三级缓存,实质赋予能效核三级缓存能力。
作为英特尔迄今最复杂的架构设计,Arrow Lake首次将小芯片设计引入桌面市场。然而这项创新尝试目前面临互连延迟的挑战,该互连系统负责整合所有功能单元,其表现直接影响整体效能。虽然英特尔正通过固件更新进行优化,但现有实现方案在游戏性能上不仅难以匹敌AMD锐龙9000系列(如9800X3D),甚至未能超越自家第十四代处理器(如14900K)。
长远来看,小芯片架构将为英特尔提供更灵活的优化路径:各功能单元可独立开发,采用差异化制程工艺,在提升良率、加速研发的同时有效控制生产成本。这种模块化设计预示着处理器技术演进的新方向。