С Arrow Lake и серией Core Ultra 200S компания Intel наконец-то переносит «дезинтегрированный» дизайн, представленный в Meteor Lake, на настольные компьютеры. Intel решила поставить крест на мощных и неэффективных поколениях Raptor Lake и начать все с чистого листа. Теперь такой подход распространяется и на настольные ПК благодаря чиплетному дизайну и всевозможным инновациям практически во всех областях современного CPU.

Вместе с серией Core Ultra 200S Intel также представляет новую платформу на базе сокета LGA1851. Однако, кроме нескольких подробностей о функциях ввода-вывода и памяти, сегодня об этом мало что известно, и мы рассмотрим платформу подробнее вместе с материнскими платами. А сейчас речь пойдет об Arrow Lake-S. Мы изучим структуру и отдельные функциональные блоки. Intel также представила Arrow Lake-HX как грядущие процессоры для ноутбуков, которые позиционируют выше серии Core Ultra 200V, известной также как Lunar Lake.

Вместе с процессорами Arrow Lake Intel переносит концепцию AI PC на настольные компьютеры. Впрочем, на наш взгляд, акцент лучше поставить просто на ПК с мощным настольным процессором. А к концепции AI PC перейти, когда пользователь будет к ней готов.

Arrow Lake заимствует у Lunar Lake некоторые технологии — не только в плане производства и корпусировки, но некоторые функциональные блоки, такие как NPU и GPU, взяты из предыдущих поколений (до Lunar Lake). Это подчеркивает, что Lunar Lake был отдельным проектом с конкретной целью, для которого Intel использовала последние разработки из всех областей.

Для Arrow Lake цель была иной, и, соответственно, компания использовала другие компоненты в дизайне.

Все активные тайлы производит TSMC

Несколько недель назад Intel объявила, что не будет производить Arrow Lake по технологии Intel 20A, и поэтому всю стратегию Foundry решили перенести на Intel 18A. Все же Arrow Lake был единственным продуктом, запланированным на Intel 20A.

Прогресс с Intel 18A оказался достаточным, чтобы оправдать этот шаг. И теперь компания сосредоточится на запуске производства на базе Intel 18A в следующем году. Кроме того, такой отказ позволил Intel сэкономить сотни миллионов долларов, хотя Intel 20A и 18A тесно связаны, и определенной синергии по техпроцессам удалось бы достичь. С техпроцессом Intel 20A планировали внедрить транзисторы RibbonFET GAA (Gate-all-Around) и PowerVia BSPDN (Backside Power Delivery Network). Интересно, что усовершенствованный техпроцесс Intel 18A с этими инновациями будет доступен не только для собственных чипов, но и для внешних партнеров.

Вероятно, причина заключалась и в нынешнем стремлении Intel снизить затраты. Несмотря на постоянные заявления Intel о технологической открытости и желании разорвать связь с собственным производством, решение не производить Arrow Lake самостоятельно, хотя бы частично, поколебало гордость компании за последние годы.

Тем не менее, Arrow Lake остается одним из самых технологически интересных продуктов последнего времени для конечных потребителей — возможно, именно благодаря сотрудничеству с TSMC. Производительные и эффективные ядра разместили в вычислительном тайле, который производит TSMC по технологии N3B. Тайл GPU для базового вывода изображений, а также кодирования и функций искусственного интеллекта выпускают по техпроцессу N5P. Дополняют их тайлы SoC и ввода/вывода, которые также производит TSMC по техпроцессу N6. Только базовый тайл Intel выпускает самостоятельно по технологии 22FFL (P1227.1B). Промежутки закрывают тайлами-заполнителями для необходимой механической стабильности.

• Base Tile: Intel 22FFL (P1227.1B)
• Compute Tile: TSMC N3B
• SoC Tile: TSMC N6
• GPU Tile: TSMC N5P
• I/O Tile: TSMC N6
• Filler Tile

Для корпусировки Intel использует технологию Foveros Direct 3D. В первое поколении Foveros Direct 3D удалось снизить расстояния между шариковыми контактами до 9 мкм при соединении отдельных тайлов.

Ядра P и E без Hyper-Threading и новая иерархия кэша

Вычислительный тайл оснастили восемью производительными и шестнадцатью эффективными ядрами. Производительные ядра основаны на дизайне Lion Cove, известном по ядрам Lunar Lake. Однако Intel не активировала Hyper-Threading для серии Core Ultra 200S, предпочитая повысить эффективность ядер P. По сравнению с Raptor Cove у ядер Lion Cove заявлено увеличение производительности IPC на 9%.

Эффективные ядра на базе Skymont, также знакомые по Lunar Lake, стали важным преимуществом. Intel смогла нарастить многопоточную производительность с помощью увеличения количества ядер E. Архитектура Skymont предлагает значительный прирост IPC в целочисленных вычислениях и с плавающей запятой по сравнению с Gracemont: 32% по целочисленной производительности и 72% по вычислениям с плавающей запятой — в однопоточном режиме.

По многопоточной производительности прирост составляет 32% и 55%, соответственно. Intel не избегает сравнения новых E-ядер с предыдущими P-ядрами (Raptor Cove) в Lunar Lake и заявляет, что Skymont находятся на уровне P-ядра по IPC.

Новая иерархия кэша

Однако есть несколько различий в реализации ядер Lion Cove между Lunar Lake и Arrow Lake, касающихся кэша L2: 2,5 МБ в Lunar Lake и 3 МБ в Arrow Lake. Кроме того, Intel добавила 36 МБ LLC (Last Level Cache или кэш L3), общий для P-ядер и кластеров E-ядер.

Для E-ядер установили 4 МБ L2-кэша в каждом кластера из четырех ядер. Таким образом, при 16 E-ядрах общая емкость L2-кэша Arrow Lake составляет 16 МБ. В то время как в дизайне Lunar Lake E-ядра вынуждены использовать Intel Smart Cache с объемом всего 8 МБ, на Arrow Lake они могут использовать LLC, как и в процессорах Alder Lake.

На изображении ниже видно, что структура вычислительного тайла и ядер изменилась: раньше P-ядра группировали и соединяли кольцом, а кластеры E-ядер устанавливали в отдельной области. Теперь в Arrow Lake вычислительный тайл имеет несколько иную структуру.

Кластеры E-ядер расположили между P-ядрами. Intel предусматривает четыре E-ядра на кластер E-ядер, которые совместно используют 4 МБ L2-кэша. Ядра E и P используют общий LLC объемом до 36 МБ. Отдельные P-ядра и кластеры E-ядер соединили кольцевой шиной.

Основное преимущество нового расположения ядер P и E в более эффективном распределении тепла под нагрузкой. Вместо концентрации тепла в одном районе P-ядер, которые обычно нагреваются сильнее, тепло распределяется по всему вычислительному тайлу.

Архитектура GPU Xe+ и NPU 3

Тайл GPU использует архитектуру Xe первого поколения, как и Meteor Lake. В Lunar Lake Intel перешла на архитектуру Xe2.

В Arrow Lake установили четыре Xe-ядра. Объем L2-кэша составляет 4 МБ, как и в Meteor Lake. Интегрированная графика Arrow Lake предназначена для базового вывода изображений и декодирования видео; для всего остального лучше использовать дискретный GPU. Однако по сравнению с Raptor Lake GPU в Arrow Lake все равно примерно в два раза быстрее.

В то время как в Lunar Lake уже устанавливают NPU 4 с вычислительной мощностью INT8 48 TOPS, в Arrow Lake Intel продолжает использовать NPU 3, известный по Meteor Lake, с вычислительной мощностью 13 TOPS. То есть процессоры серии Core Ultra 200S не удовлетворяют требованиям для Copilot+ PC. Однако, по словам Intel, решение было осознанным. Ядра GPU и CPU дают 8 и 15 TOPS, соответственно.

В то время как для GPU предусмотрели отдельный тайл, NPU установили в тайл SoC, к которому мы сейчас перейдем.

Тайл SoC для Media и Display Engine, а также быстрая DDR5

Тайл SoC отвечает за интерфейс между отдельными тайлами. Однако, в отличие от Meteor Lake, Intel больше не устанавливает ядра LP-E в SoC-тайл. Важнейшими компонентами стали Media и Display Engine. Media Engine предлагает декодирование в 8K60 с 10-битной глубиной и кодирование в 8K120 также с 10-битной глубиной. Media Engine поддерживает кодеки VP9, AVC, HEVC и AV1.

Display Engine отвечает за вывод изображения на один или несколько дисплеев. Можно подключить до четырех мониторов с разрешением 4K60. Из четырех конвейеров отображения два разработали как варианты с низким энергопотреблением (Low Power). Есть поддержка стандартов HDMI 2.1, eDP 1.4 и DisplayPort 2.1.

Контроллер памяти также установили в SoC-тайл, а не в вычислительной тайл, как многие ожидали. Такой шаг может повлиять на задержки памяти, но Intel планирует компенсировать их с помощью быстрого интерфейса C2C (Chip-to-Chip). Контроллер поддерживает модули UDIMM и SODIMM для DDR5-5600, а также новые модули CUDIMM и CSODIMM для DDR5-6400 через два канала памяти. Максимальная емкость каждого модуля DIMM составляет 48 ГБ, а общая — 192 ГБ. В зависимости от платформы также есть поддержка ECC.

Intel гарантирует скорости 5.600 MT/s для UDIMM и SODIMM и 6.400 MT/s для CUDIMM и CSODIMM. Если использовать два модуля на канал памяти, возможна поддержка только DDR5-4800 для одноранговой и DDR5-4400 для двухранговой памяти. По данным Intel, оптимальной скоростью для Arrow Lake является 8.000 MT/s, которую можно получить как с UDIMM, так и с CUDIMM.

Еще одна важная функция SoC-тайла – поддержка линий PCI Express. Вместе с тайлом ввода/вывода Arrow Lake предоставляет 24 линии PCIe. Из них 20 доступны для слотов расширения PCI Express и слотов M.2, а оставшиеся четыре используют для подключения чипсета. На данный момент Intel не раскрывает, как именно распределены линии между тайлами SoC и ввода/вывода. Через тайл ввода/вывода можно вывести два интерфейса Thunderbolt 4.

Чипсет Z890 предлагает дополнительные линии PCIe 4.0, а также 8x SATA 3.0, Wi-Fi 6E, Bluetooth 5.3 и в общей сложности 32 порта USB 3.2 с разными стандартами, такими как USB 3.2 Gen 2x2 на 20 Гбит/с, 2x1 на 10 Гбит/с или 1x1 на 5 Гбит/с. Также можно вывести 14 портов USB 2.0, поэтому оснащение материнских плат сравнительно полное. Также возможности платформы можно расширить за счет дискретных чипов Wi-Fi 7, 2.5GbE и Bluetooth 5.4.

Модели CPU и сравнение производительности

Сегодня Intel представила пять различных моделей серии Core Ultra 200S. А именно процессоры K с открытым множителем и версии KF без интегрированной графики.

Core Ultra 9 285K — флагманская модель с 8 P- и 16 E-ядрами. Максимальная тактовая частота составляет 5,7 ГГц в режиме Thermal Velocity Boost. Также есть поддержка Turbo Boost 3.0, в таблице ниже мы привели стандартную частоту Boost и базовую частоту для P- и E-ядер.

Core Ultra 7 265K и 265KF предлагают восемь P-ядер и двенадцать E-ядер. Максимальная тактовая частота составляет 5,5 ГГц, с аналогичными градациями по остальным частотам.

Core Ultra 5 245K и 245KF — самые младшие модели с шестью P- и восемью E-ядрами. Тактовые частоты снизили до 5,2 ГГц, зато базовые частоты увеличили.

В последние месяцы высокие напряжения, ограничения Power Limit, нестабильность и деградация вызвали множество негатива вокруг настольных процессоров Intel. С Arrow Lake Intel стремится исправить эти проблемы, отказавшись от метода «грубой силы» путем простого увеличения Power Limit. Все процессоры серии Core Ultra 200S работают с базовой мощностью 125 Вт. Для моделей Core Ultra 9 285K, Core Ultra 7 265K и 265KF Intel установила PL1=PL2 на уровне 250 Вт. Модели Core Ultra 5 245K и 245KF работают при PL1=PL2 159 Вт. Максимальная температура (Tjmax), при которой процессор включает троттлинг, увеличена с 100 до 105 °C.

Почти все процессоры оснастили интегрированной графикой с четырьмя Xe-ядрами, за исключением моделей KF. Небольшие различия в тактовой частоте несущественны на практике. NPU одинаково быстрые для всех моделей в плане расширения и вычислительной мощности.

В таблице приведены цены в долларах США без налога. ПО сравнению с 14-м поколением Core цены изменились мало, в некоторых случаях даже снизились на несколько процентов.

Thread Director и разгон

В Lunar Lake Intel уже оптимизировала Thread Director таким образом, что для E-ядер работает аппаратное прогнозирование и выставляют приоритеты. В зависимости от рабочей нагрузки — особенно в играх — в первую очередь используют P-ядра.

Для оптимизации производительности процессоров Arrow Lake Intel оснастила P-ядра новой телеметрией, позволяющей более эффективно распределять нагрузку. Шаги частоты в 16,66 МГц помогают добиться оптимальной максимальной тактовой частоты и обеспечивают более тонкую градацию.

На этом этапе мы уже переходим к теме бенчмарков производителей, ведь, по данным Intel, Core Ultra 285K по скорости не уступает Core i9-14900K, но достигает такого уровня производительности при значительно меньшем энергопотреблении. В среднем Intel говорит о снижении энергопотребления на 73 Вт, но в зависимости от игры оно может достигать и 165 Вт.

Температуры также удалось снизить. В зависимости от игры и уменьшенного энергопотребления температуры будут на 10–17 °C ниже.

Для питания впервые используют DLVR — контроллер напряжения, интегрированный в чип. Каждое ядро процессора, будь то P- или E-ядро, имеет свой собственный уровень напряжения. Intel утверждает, что благодаря этой мере удалось оптимизировать тактовую частоту. Каждый тайл работает на своей базовой тактовой частоте, для интерфейсов «тайл-тайл» и соединений Fabric можно выставлять свои тактовые частоты и даже разгонять.

Однако DLVR можно обойти. В этом случае напряжение можно регулировать с помощью материнской платы, что особенно важно для разгона. Хотя для большинства пользователей мы рекомендуем оставлять DLVR, при этом Core Ultra 200S будет «из коробки» работать максимально быстро и эффективно.

Бенчмарки

На данный момент у нас есть только бенчмарки от Intel. В однопоточной производительности Core Ultra 9 285K на 9% быстрее Core i9-14900K и на 4% быстрее Ryzen 9 9950X. При использовании всех ядер преимущество над Raptor Lake составляет 15%, а над AMD — 13%.

В играх Intel видит себя на одном уровне с Ryzen 9 9950X. В некоторых играх вперед выходит модель Intel, в других AMD явно лидирует. Intel провела сравнение и с Ryzen 7 7950X3D, хотя Ryzen 7 7800X3D был бы более сбалансированным вариантом. Однако, учитывая, что Intel также проводит бенчмарки по созданию контента, Ryzen 9 7950X3D остается лучшим соперником для Intel. Важно отметить, что скоро выходят процессоры Ryzen 9000X3D, которые могут заметно выйти вперед по игровой производительности.

Благодаря мощным E-ядрам, которых у Core Ultra 9 285K целых 16, эта модель явно превосходит Ryzen 9 9950X при мощности 125 Вт. Ограничение мощности в 125 Вт играет свою роль и способствует преимуществу Intel. Наибольшее преимущество демонстрируют бенчмарки кодирования через QuickSync с использованием Media Engine.

Таким образом, мы получили начальный обзор настольных процессоров серии Core Ultra 200S, также известной как Arrow Lake. В ближайшие дни мы начнем соответствующие тесты, чтобы в будущем представить вам сравнение с текущими конкурентами AMD и предыдущими поколениями. Сравнения мы будем проводить с использованием Windows 24H2, а также последних обновлений AGESA и микрокода.

Intel, похоже, сосредоточилась на эффективности и многопоточной производительности с Arrow Lake-S, одновременно отказавшись от претензий на звание безусловного лидера по игровой производительности. Тот факт, что Intel даже не прибегает к столь желанным агрессивным мерам увеличения Power Limit, можно считать положительным моментом. Посмотрим, насколько популярной будет линейка Core Ultra 200S на рынке.

Процессоры серии Core Ultra 200S появятся в магазинах с 24 октября. Скорее всего, пресса (и мы в том числе) опубликуем тесты в этот день.

Подписывайтесь на группу Hardwareluxx ВКонтакте и на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору лучшего процессора Intel и AMD на текущий квартал. Оно поможет выбрать оптимальный CPU за свои деньги и не запутаться в ассортименте моделей на рынке.