پردازندههای Wildcat Lake اینتل با نام Core Series 3 با حذف برخی قابلیتهای سری Ultra و استفاده از طراحی و بستهبندی سادهتر، به راهکاری کمهزینهتر برای کامپیوترهای شخصی تبدیل شدهاند.
اینتل چند ماه پیش پردازندههای Wildcat Lake Core Series 3 را عرضه کرد. این تراشههای اقتصادی برای بازار کامپیوترهای شخصی طراحی شدهاند و از همان معماری Panther Lake استفاده میکنند، اما در قالب بستهبندیهایی با تمرکز بیشتر بر کاهش هزینه تولید عرضه میشوند.
Wildcat Lake فقط یک پروژه برای کاهش هزینه در سطح تراشه نبود. اینتل پیشتر از پروژهای با نام Project Firefly نیز صحبت کرده بود که هدف آن بهینهسازی محصولاتی مبتنی بر Wildcat Lake بود تا این محصولات بتوانند استانداردهای مورد انتظار سایر شرکتهای فعال در این بخش، مانند MacBook Neo اپل، را رعایت کنند.
ایده اصلی Wildcat Lake ساده بود: اینتل میخواست پردازندهای مقرونبهصرفه برای کامپیوترهایی مانند لپتاپها ارائه دهد که در عین قیمت پایین، قابلیتهایی را که برای طیف گستردهای از کاربران اهمیت بیشتری دارند حفظ کند. این تراشه همچنین از فناوریهای ارتباطی جدید مانند تاندربولت 4، وایفای 7 و بلوتوث 6 پشتیبانی میکند و قرار است فراتر از لپتاپها، در محصولات و کاربردهای لبه مانند رباتها، ساختمانهای هوشمند، ترمینالها و پلتفرمهای جلسات هوشمند نیز مورد استفاده قرار بگیرد.
اینتل همچنین نمیخواست کاهش هزینه به افت شدید عملکرد منجر شود. در نتیجه، پردازندههای Wildcat Lake Core Series 3 میتوانند تا ۲.۷ برابر عملکرد سریعتری در پردازشهای هوش مصنوعی ارائه دهند و به ۴۰ تریلیون عملیات در ثانیه (TOPS) در سطح پلتفرم برسند. این پردازندهها همچنین در طراحیهای باریک و سبک، عمر باتری یکروزه و تا ۲.۱ برابر عملکرد بهتر در تولید محتوا و بهرهوری ارائه میکنند، درحالیکه مصرف توان پردازنده آنها ۶۴ درصد کمتر از تراشههای Core 100 Series یا Raptor Lake U Refresh است.
اولین قدم اینتل برای تبدیل Wildcat Lake به یک پلتفرم مقرونبهصرفه، از بخش بستهبندی تراشه آغاز شد. اینتل برای این منظور، راهکار Foveros مورد استفاده در Panther Lake Core Ultra Series 3 را کنار گذاشت و به سراغ بستهبندی چندتراشهای (Multi-Chip Package یا MCP) با بستر ارگانیک رفت.
با این تغییر، دیگر نیازی به Base Die یا تراشه پایه وجود نداشت. در نتیجه، هزینه مونتاژ کاهش پیدا کرد و میزان تراشههای غیرقابلاستفاده ناشی از افت بازده تولید نیز کمتر شد. بستهبندی MCP مزایای دیگری هم داشت که از تعداد کمتر سیگنالها و روشهای مدیریت توان ناشی میشد.
اینتل در کنفرانس Hot Chips اعلام کرد که استفاده از بستهبندی یکپارچه یا Monolithic را نیز بررسی کرده بود، اما در نهایت MCP را انتخاب کرد؛ چراکه این روش برای تراشهای که درحال ساخت آن بودند، بهترین تعادل میان هزینه و قابلیتها را ارائه میکرد.
از نظر فناوری ساخت نیز Intel 18A انتخاب منطقی برای بخش پردازشی بود، زیرا امکان استفاده از UCIe را برای طراحیهای دو تراشهای فراهم میکرد. در مقابل، فناوری TSMC N6 برای ساخت تراشه I/O انتخاب شد.
نتیجه این تصمیمها، تراشهای بسیار سادهتر و کمهزینهتر بود. مهمترین تفاوتهای Wildcat Lake با Panther Lake شامل موارد زیر میشود:
- حداکثر ۲ هسته Xe برای iGPU در برابر ۴ هسته: قابلیت XMX برای پردازشهای هوش مصنوعی حفظ شده، اما قابلیت Ray Tracing حذف شده است.
- حداکثر یک موتور NPU در برابر ۳ موتور: NPU به ۱۷ TOPS و کل پلتفرم به ۴۰ TOPS میرسد، درحالیکه رقم قبلی ۵۳ TOPS بود.
- حداکثر ۲ هسته P-Core در برابر ۴ هسته: عملکرد تکهستهای مشابه حفظ شده، اما حافظه کش LLC از ۱۲ مگابایت به ۶ مگابایت کاهش یافته است.
- حذف IPU: بخش ISP مبتنی بر USB2 برای دوربین حذف شده است.
- حذف قابلیتهای حرفهای بخش Media.
- کاهش رابط حافظه به LP5 با عرض ۶۴ بیت در برابر ۱۲۸ بیت: حافظه کش سیستمی نیز از ۴ مگابایت به ۲ مگابایت کاهش یافته است.
- حداکثر ۳ مسیر نمایشگر در برابر ۴ مسیر: پشتیبانی از نمایشگر 4K با نرخ ۶۰ هرتز و UHBR20 همچنان حفظ شده است.
NPU این پردازنده به ۱۷ TOPS کاهش یافته است. بنابراین Wildcat Lake به حداقل مورد نیاز ۴۰ TOPS برای Copilot+ نمیرسد، اما از نظر قابلیتها در سطح پردازندههای Core Ultra Series 1 اینتل قرار میگیرد.
این NPU بیشتر برای کاربردهایی طراحی شده که تأثیر قابلتوجهی روی عمر باتری دارند؛ از جمله افکتهای ویدیویی هنگام برگزاری جلسات آنلاین، جستوجوی معنایی، قابلیتهای امنیتی و ابزارهای مربوط به سلامت سیستم. برای کاربردهای پیشرفتهتر هوش مصنوعی، اینتل استفاده از پلتفرمهای Core Ultra را پیشنهاد میکند.
این تغییرات باعث شدند اندازه بخش پردازشی تراشه که شامل GPU و CPU است، ۳۸ درصد کاهش پیدا کند. اما اینتل به همین بخش بسنده نکرد و اندازه تراشه I/O نیز با بهینهسازی مجموعه قابلیتهای آن ۱۵ درصد کاهش یافت.
در بخش I/O، قابلیتهای ضروری برای کاربران عادی حفظ شدهاند، از جمله:
- ۲ پورت Thunderbolt/USB4 در برابر ۳ پورت با eDP Muxing و ۴ پورت فیزیکی
- ۶ مسیر PCIe Gen4 در برابر ۴ مسیر Gen5 و ۸ مسیر Gen4
- همان تعداد پورت USB: شامل ۲ پورت USB 3.2 و ۸ پورت USB 2.0
- حذف Camera PHY در مقایسه با CSI
- ۲ اسپیکر و ۲ میکروفون با ۳ DSP و ۳ مگابایت حافظه در برابر ۴ اسپیکر و میکروفون با ۵ DSP و ۴.۶ مگابایت حافظه
- تغییرات جزئی در بخشهای عمومی تراشه که در نهایت باعث کاهش مشکلات میشوند.
استفاده از بستهبندی Organic MCP باعث شد ابعاد کلی تراشه نیز کاهش پیدا کند؛ زیرا تعداد I/Oهای مورد نیاز کمتر شده است. بستهبندی کوچکتر فضای کمتری روی برد اشغال میکند و تغییرات اعمالشده در سیستم تأمین توان نیز به کاهش بیشتر فضای مورد نیاز کمک کردهاند.
ابعاد پردازنده Core Series 3 با بستهبندی MCP برابر ۳۵×۲۵×۱.۲۳ میلیمتر است، درحالیکه یک مدل Panther Lake مجهز به چهار هسته Xe ابعادی برابر با ۵۰×۲۵×۱.۵ میلیمتر دارد.
در بخش پلتفرم نیز یکی از مهمترین عوامل کاهش هزینه به استفاده از حافظه DRAM با رابط ۶۴ بیتی مربوط میشود. این تغییر امکان استفاده از یک PCB ششلایه Type 3 را فراهم میکند، درحالیکه طراحی قبلی به برد هشتلایه نیاز داشت.
سیستم تأمین توان نیز برای بهبود عمر باتری به یک ریل LPAtom مجهز شده و از ICCMax و Load Lineهای بهینهتری بهره میبرد. همچنین وایفای 7 بهصورت یکپارچه در پلتفرم قرار گرفته است؛ بنابراین دیگر نیازی به نصب ماژول خارجی روی برد وجود ندارد.
اما مهمترین تغییر بدون شک استفاده از MCP مبتنی بر UCIe است. اینتل توضیح داده که هنگام تعریف Wildcat Lake در حدود سال ۲۰۲۲، استاندارد UCIe هنوز منتشر نشده بود. اما پس از انتشار نخستین مشخصات این استاندارد، اینتل تصمیم گرفت بهجای Foveros از UCIe در یک طراحی MCP دو تراشهای استفاده کند.
این تغییر باعث صرفهجویی قابلتوجهی در فضای تراشه شد و در نهایت هزینه تولید را در مقایسه با تراشههای Panther Lake کاهش داد.
البته این روش یک نقطه ضعف نیز داشت. از آنجا که در این طراحی از Base Die استفاده نمیشود، فاصله بین نقاط اتصال یا Bump Pitch از ۳۶ میکرون در Foveros به ۱۱۰ میکرون در UCIe افزایش پیدا میکند.
این فاصله بیشتر به نرخ انتقال بالاتر و فضای بزرگتری برای بخش I/O و کنترلر نیاز دارد. به همین دلیل، رابط ارتباطی بین تراشهها در Wildcat Lake که بر پایه UCIe ساخته شده، در نهایت ۷۰ درصد فضای بیشتری نسبت به Foveros در Wildcat Lake اشغال میکند.
بااینحال، اینتل اعلام کرده است که افزایش فضای مورد نیاز UCIe در برابر صرفهجویی کلی حاصل از استفاده از بستهبندی MCP ارزش دارد.
Wildcat Lake همچنین از بازده تولید بهتری در تراشههای جدید 18A برخوردار است؛ موضوعی که برای کاهش هزینه اهمیت زیادی دارد، بهخصوص در یک فناوری ساخت جدید مانند 18A. اینتل نیز مدلهای مختلفی از پردازندههای Core Series 3 را ارائه میکند که هرکدام بر اساس فرکانس متفاوت CPU ،GPU و NPU دستهبندی میشوند.
Wildcat Lake ممکن است در نگاه اول یک نسخه اقتصادی از Panther Lake به نظر برسد، اما در داخل خود تغییرات بسیار بیشتری دارد. اینتل حالا جزئیات تغییراتی را توضیح داده که Wildcat Lake را به یک طراحی بسیار بهینهتر برای بازار گسترده تبدیل کردهاند.
نظرات کاربران