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英特尔发布Intel 18A-P工艺节点,性能提升9%,功耗降低18

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英特尔近日在夏威夷举行的VLSI Symposium上正式公布了其最新的代工工艺节点Intel 18A-P。这是对现有Intel 18A工艺的一次增强与优化,目前已进入风险试产阶段。

工艺性能与能效数据详解

根据官方披露的数据,Intel 18A-P在相同功耗下可带来约9%的性能提升;若保持相同性能水平,则能实现约18%的功耗降低。此外,该工艺在芯片层级的导热性能上提升了20%–40%,关键层级的通孔电阻也降低了约10%–30%。

“18A-P作为18A的增强版本,旨在进一步提升能效和性能,为高性能计算提供更优的工艺基础。”

首批应用锁定服务器处理器

英特尔表示,Intel 18A-P将率先用于其下一代Xeon服务器处理器“Diamond Rapids”。该节点的风险试产阶段已启动,这标志着工艺从研发走向量产前的重要验证环节。

  • 风险试产:指在正式量产前进行小批量生产,用于验证工艺稳定性和产品功能,是芯片制造流程中的关键节点。
  • VLSI Symposium:专注于超大规模集成电路技术的国际学术会议,常被用作先进工艺技术的发布平台。
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英特尔18A工艺新增标准单元库选项 覆盖低功耗与高性能场景

英特尔在推进18A工艺节点的过程中,分别从物理结构和设计库两个维度进行了调整与扩展。其中,标准单元库的更新是此次技术升级的重要组成部分。

新增多种单元选项 覆盖更宽性能区间

公司在180HP与160HD两大标准单元库中新增了多种单元选项。面向低功耗设计,新增W1与W1.5单元;面向高性能场景,则推出采用“双接触”设计的W3P单元。

W3P单元在不增加占板面积的前提下,相比现有的W3单元进一步推高了性能表现。

“双接触”设计解析

“双接触”设计是指在晶体管的关键节点上设置两个接触点,以降低信号传输电阻,从而在相同面积下实现更高的运行速度。这一技术属于18A工艺在物理结构层面的优化措施。

标准单元库的作用

标准单元库是芯片设计的基础模块集合,包含预定义的逻辑功能单元(如与非门、反相器等)。设计者通过选用不同尺寸和特性的单元,可以在功耗、性能与面积之间进行权衡。英特尔此次新增W1、W1.5及W3P单元,相当于为芯片设计者提供了更精细的功耗-性能可选区间,有助于18A工艺适配从移动端到数据中心等多种应用场景。

  • W1与W1.5单元面向低功耗场景,适用于对能效要求较高的设计。
  • W3P单元面向高性能场景,通过双接触设计在相同面积下提升性能。
  • 180HP与160HD两大库分别对应不同的设计密度与性能目标。
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英特尔推出Intel 18A-P工艺及新型导热材料 首款Diamond Rapids面向Xeon 7服务器

英特尔在热管理与芯片封装领域引入新技术,通过晶圆前端集成的新型导热材料降低芯片正面热阻,旨在提升晶体管层到封装及散热系统的热量传导效率。同时,其EDA设计工具也进行更新,引入对温度分布更敏感的版图与布局能力。

热管理技术升级:从材料到设计工具

新型导热材料被集成于晶圆前端,这一举措直接降低了芯片正面的热阻。热阻是衡量热量传递阻碍程度的物理量,降低热阻意味着热量能够更顺畅地从热源(晶体管层)传导至封装与散热系统,从而改善整体散热效率。此外,英特尔更新了EDA设计工具,新增对温度分布更敏感的版图与布局优化功能。设计团队可在物理设计阶段对发热点和散热路径进行精细调整,从结构上提升产品在高负载场景下的稳定性与持续性能输出。

首款Intel 18A-P产品:Diamond Rapids

首款采用Intel 18A-P工艺的产品将是下一代Xeon 7级别的“Diamond Rapids”服务器处理器。其核心计算晶粒(Compute Tile)全面基于这一新节点打造。在整体架构上,Diamond Rapids延续了高端服务器CPU日益普及的“小芯片”思路——将大量CPU核心拆分在多个采用先进工艺的计算小芯片上,再通过集中化的I/O资源进行互联。

这种架构设计旨在实现更为均衡、接近一致的内存访问延迟,并便于在同一封装内扩展到更高的核心数量与带宽配置。

Diamond Rapids的架构与AMD EPYC服务器处理器类似,均采用多计算小芯片加集中I/O互联的方式,以应对现代服务器对高核心数、低延迟内存访问的持续需求。

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英特尔“Diamond Rapids”曝光:192核192线程,基于18A-P工艺

在封装内部,“Diamond Rapids”配置了四块计算小芯片(Compute Tile),英特尔将其称为“核心构建模块”(Core Building Block,CBB)。每一块计算小芯片基于18A-P工艺,内部集成48个代号为“Panther Cove”的性能核心(P-core),并配备本地化的三级缓存(L3 Cache)。四块计算小芯片叠加后,整颗处理器封装内的CPU总核心数达到192个。与过去不少Xeon设计不同,这一代核心并未启用超线程技术,因此整个平台为192核/192线程配置,主打通过单线程性能与核心堆叠来满足高密度服务器与云计算负载的需求。

核心构建模块(CBB)拆解:18A-P工艺与48核心单元

“核心构建模块”是英特尔对计算小芯片(Compute Tile)的专有称谓。根据公开信息,每块CBB采用18A-P工艺制造,内部集成48个Panther Cove核心。Panther Cove是英特尔下一代性能核心架构,侧重于提升单线程执行效率。每个核心配有本地三级缓存(L3 Cache),用以减少数据访问延迟。

四块CBB组合后,总核心数达到192个。由于未启用超线程(HT),实际线程数也为192个。

架构差异:不启用超线程,单线程性能优先

相比以往Xeon处理器普遍支持超线程的设计,Diamond Rapids并未延续这一路线。这意味着每个物理核心只对应一个逻辑线程,系统看到的CPU总线程数与核心数完全一致(192核/192线程)。这种设计通常意在降低核心间的资源争抢,提升单线程性能的稳定性。英特尔将其定位为面向高密度服务器与云计算负载的平台,通过单线程性能和核心堆叠来满足现代数据中心的需求。

  • 每一块CBB配备48个Panther Cove性能核心
  • 采用18A-P工艺制造
  • 总核心数:192核(无超线程)
  • 总线程数:192线程
  • 目标应用:高密度服务器、云计算负载

市场与行业影响

业内人士指出,Diamond Rapids的192核/192线程配置,结合18A-P工艺与Panther Cove架构,有望在单核性能与核心密度之间取得平衡。对于需要大规模并行处理能力的云计算服务商而言,这种高核心数、无超线程的设计可能带来更可预测的性能表现。

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Intel Diamond Rapids处理器披露分离式I/O与内存设计

即将推出的“Diamond Rapids”处理器在I/O与内存子系统方面采用与计算芯片分离的架构:四块计算小芯片通过互连与两块I/O与内存枢纽小芯片相连。

IMH小芯片工艺节点与内存支持

这两块IMH(I/O and Memory Hub)小芯片预计将采用相对成熟的工艺节点(如Intel 3),以在成本与能效之间取得平衡。每块IMH小芯片集成一个8通道DDR5内存控制器。

整颗处理器封装合计支持16通道DDR5内存,为高带宽、高容量内存场景提供支撑。

架构逻辑解读

IMH小芯片是连接计算核心与内存、外部I/O的枢纽组件。采用成熟工艺节点可降低制造成本,同时保持较高的能效比。通过两个IMH各自的8通道控制器叠加,芯片总内存通道数达到16通道,满足数据中心等对内存吞吐量的需求。

分离式设计意味着I/O与内存控制功能独立于计算核心之外,有助于灵活调整各模块的制程节点和性能参数。

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英特尔Diamond Rapids平台将引入PCIe 6.0,双向带宽较5.0翻倍

英特尔即将推出的服务器处理器平台“Diamond Rapids”将成为该公司首款正式引入PCI Express 6.0的产品。该平台在双向带宽上实现较当前广泛部署的PCIe 5.0翻倍,进一步满足高性能加速卡、存储设备以及高速网络接口等对链路能力的需求。

带宽翻倍带来的链路能力提升

PCI Express 6.0作为新一代高速串行计算机扩展总线标准,与PCIe 5.0相比,双向总带宽实现翻倍。这意味着单条链路的数据传输速率从32 GT/s提升至64 GT/s,为数据中心内高吞吐场景提供更充裕的带宽储备。

“与当前广泛部署的PCIe 5.0相比,PCIe 6.0在双向带宽上实现翻倍,为高性能加速卡、存储设备以及高速网络接口等提供更充裕的链路能力。”

具体通道数与分配方案尚未公开

目前英特尔尚未公开该平台具体的PCIe通道数量与分配方案。相关细节预计将在后续的产品发布或平台简报中进一步披露,届时外界可获知Diamond Rapids在扩展性上的完整配置。

  • Diamond Rapids是英特尔首款引入PCIe 6.0的服务器处理器平台。
  • PCIe 6.0双向带宽较5.0翻倍,有助于应对高性能场景对数据传输速率的更高要求。
  • 通道数与分配方案等待后续官方说明。
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英特尔旗舰级处理器“Diamond Rapids”确定搭载LGA9324插槽,2027年上市

英特尔旗下Xeon 7“Diamond Rapids”家族的最新规格细节近日浮现,该款面向高端数据中心与企业级服务器的处理器将采用全新的LGA9324插槽。这一设计的背后,是处理器内部大规模集成的多块计算与I/O小芯片,以及封装内部复杂的互连与供电网络。

新插槽LGA9324:高触点数量应对多接口需求

LGA9324插槽拥有极高的触点数量,这一数字直接决定了处理器在供电、内存通道、PCIe通道以及其他高速接口上的承载能力。相较于前代平台,触点数量的显著提升意味着“Diamond Rapids”能够支持更复杂的供电架构与更高带宽的数据通路,从而满足高性能计算场景下的吞吐量要求。

业内人士指出,插槽触点数量的飞跃往往伴随着主板电气设计的全面升级,这也预示着“Diamond Rapids”平台将主要面向对计算密度与扩展性有极致要求的客户。

18A-P工艺与时间表:2027年正式推向市场

按英特尔当前给出的时间表,Xeon 7“Diamond Rapids”家族预计将在2027年正式推向市场。届时,该处理器将与业界其他采用最新制程工艺和小芯片架构的服务器处理器展开直接竞争。

对于英特尔而言,18A-P工艺以及以“Diamond Rapids”为代表的产品,不仅是其制程路线图中的关键一环,也被视为在数据中心与服务器领域重整旗鼓、正面应对对手的重要筹码。该工艺节点将决定芯片的功耗、性能与集成度,进而影响最终产品在高端市场的竞争力。

  • “Diamond Rapids”采用面积更大的封装基板,用于容纳多块小芯片及其互连网络。
  • 该平台主要面向高端数据中心与企业级服务器市场,定位明确。
  • 英特尔18A-P工艺是“Diamond Rapids”背后的核心制造技术。