Detaillierte Die-Shots des Intel Core Ultra 9 285K: 3nm Arrow Lake trifft auf 10nm Raptor Lake

Intel setzt bei der Arrow Lake-CPU auf eine modulare Architektur. Im Gegensatz zu früheren Generationen, bei denen alle Komponenten auf einem monolithischen Chip vereint waren, werden bei Arrow Lake verschiedene Funktionsblöcke als separate Kacheln implementiert, die dann zusammen auf einem Basismodul integriert sind. Diese Architektur ist zwar nicht vollständig im Chiplet-Stil wie bei AMD, jedoch ermöglichen die separaten Kacheln eine gewisse Flexibilität bei der Herstellung und Anpassung der einzelnen Komponenten. Die Informationen stammen von ASUS China Manager Tony Yu, der die ersten Bilder der Dies des Prozessors geteilt hat.

Technische Merkmale der Arrow Lake-Architektur

Die Hauptbestandteile der CPU bestehen aus sechs Kacheln, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Diese Kacheln werden mit verschiedenen Halbleiterprozessen von unterschiedlichen Herstellern gefertigt. Eine der wichtigsten Neuerungen ist die Compute-Kachel, die sowohl die P-Kerne (Performance-Kerne) als auch die E-Kerne (Effizienzkerne) integriert. Diese Kerne basieren auf den neuen Architekturen Lion Cove (für die P-Kerne) und Skymont (für die E-Kerne).

Die Compute-Kachel wird im TSMC-N3B-Prozess gefertigt, der für Intel-CPUs neu ist, da bisherige Prozessoren auf Intels eigenen 10nm++-Technologien basierten. Insgesamt enthält die Compute-Kachel 8 P-Kerne und 16 E-Kerne, was zu einer größeren Leistungsdichte führt als bei früheren Generationen. Die Integration der Kerne auf einer gemeinsamen Kachel verbessert auch die Anbindung durch einen Ringbus, der eine effizientere Kommunikation zwischen den Kernen ermöglicht.

Neben der Compute-Kachel gibt es auch eine Grafik-Kachel, die im TSMC-N5P-Prozess gefertigt wird. Diese Kachel enthält vier Xe-LPG-Grafikkerne der “Alchemist”-Architektur. Zudem gibt es eine SoC-Kachel, die verschiedene Systeme auf einem Chip integriert, wie etwa den DDR5-Speichercontroller und den PCIe-5.0-Controller für die Anbindung einer diskreten GPU.

Tabelle: Übersicht der Hauptmerkmale der Intel Core Ultra 9 285K “Arrow Lake” CPU

Analyse der Kachelarchitektur

Die Kachelarchitektur von Arrow Lake ermöglicht es Intel, verschiedene Halbleiterprozesse für unterschiedliche Funktionen der CPU zu verwenden. Während die Compute-Kachel auf dem fortschrittlichen TSMC-N3B-Prozess basiert, kommen für andere Kacheln ältere und weniger kostenintensive Fertigungstechnologien zum Einsatz. Dies könnte es Intel ermöglichen, die Herstellungskosten zu senken, da die besonders teuren, neuen Fertigungsprozesse nur dort eingesetzt werden, wo sie wirklich benötigt werden.

Eine weitere Neuerung ist die Verwendung von zwei Filer-Kacheln. Diese haben keine direkte Funktion in der Datenverarbeitung, sondern dienen dazu, die mechanische Stabilität der CPU zu gewährleisten. Sie sorgen dafür, dass der Heatspreader, der die Hitze von der CPU ableitet, auf einer ebenen Oberfläche aufliegt. Dies soll verhindern, dass der Heatspreader sich verbiegt oder beschädigt wird, was zu einer Überhitzung der CPU führen könnte.

Vergleich zu früheren Generationen

Im Vergleich zu den vorherigen Intel-Generationen, wie Alder Lake und Raptor Lake, zeigt Arrow Lake einige wesentliche Unterschiede. Während Alder Lake und Raptor Lake ebenfalls auf eine Hybridarchitektur mit P- und E-Kernen setzten, waren diese Kerne in zwei separaten Bereichen der Compute-Kachel untergebracht. Bei Arrow Lake sind die P- und E-Kerne hingegen zusammengefasst, was die Anbindung und die thermische Verwaltung verbessert.

Ein weiterer Unterschied ist der Wechsel zu externen Fertigungsprozessen. Während Intel in der Vergangenheit auf seine eigene 10nm++-Technologie setzte, wird nun für einige Kacheln auf die Fertigung durch TSMC zurückgegriffen. Dies zeigt einen Trend bei Intel, verstärkt auf externe Partner für die Halbleiterfertigung zu setzen, ähnlich wie es AMD bereits seit mehreren Jahren tut.

Fazit

Die Intel Core Ultra 9 285K “Arrow Lake” CPUs stellen eine technische Weiterentwicklung in Intels Desktop-CPU-Portfolio dar. Die modulare Architektur mit mehreren Kacheln ermöglicht eine höhere Flexibilität bei der Fertigung und könnte zu besseren thermischen Eigenschaften und einer effizienteren Nutzung der verfügbaren Chipfläche führen. Die Kombination aus P- und E-Kernen auf einer gemeinsamen Compute-Kachel sorgt für eine engere Integration der Kerne und ermöglicht eine verbesserte Kommunikation und Leistung.

Die Verwendung von verschiedenen Fertigungsprozessen für die unterschiedlichen Kacheln zeigt, dass Intel weiterhin bestrebt ist, die Kosten zu optimieren, ohne dabei Abstriche bei der Leistung zu machen. Der Einsatz von TSMC-Prozessen für einige der Kacheln ist eine interessante Entwicklung und könnte darauf hindeuten, dass Intel in Zukunft verstärkt auf externe Fertigungspartner setzt.

Quellen: Bilibili