Intel vén màn Panther Lake – chip 18A đầu tiên, tuyên chiến cả AMD lẫn Nvidia với hiệu năng CPU & GPU tăng 50%

Intel vừa chính thức công bố những thông tin đầu tiên về kiến trúc xử lý thế hệ tiếp theo – Intel Core Ultra Series 3, mang tên mã Panther Lake. Đây là dòng chip đầu tiên của hãng được sản xuất trên tiến trình Intel 18A (tương đương 2nm) – một cột mốc công nghệ đánh dấu bước chuyển mình lớn nhất của Intel trong hơn một thập kỷ.

Theo lộ trình, Panther Lake sẽ bắt đầu được xuất xưởng vào cuối năm nay và hướng tới một dải sản phẩm cực kỳ rộng: từ PC AI, laptop cao cấp, máy chơi game cho đến các giải pháp điện toán biên (edge computing). Intel cho biết dòng chip mới sẽ áp dụng kiến trúc "đa chiplet có thể mở rộng" (scalable multi-chiplet architecture) nhằm mang lại tính linh hoạt cao cho các nhà sản xuất trong việc thiết kế, tối ưu chi phí và hiệu năng theo từng phân khúc thiết bị.

Tiến trình Intel 18A trên Panther Lake đánh dấu một bước tiến quan trọng với hai công nghệ chủ chốt là RibbonFET và PowerVia.

RibbonFET là kiến trúc transistor gate-all-around (GAA) mới, cho phép kiểm soát dòng điện rò rỉ gần như tuyệt đối nhờ cấu trúc cổng bao quanh hoàn toàn kênh dẫn. Thiết kế này giúp giảm thất thoát năng lượng, đồng thời cho phép các kỹ sư tùy chỉnh linh hoạt số lượng và độ rộng "ribbon" để đạt được sự cân bằng giữa hiệu năng và điện năng tiêu thụ.

Trong khi đó, PowerVia là hệ thống cấp nguồn từ mặt sau của wafer, tách biệt hoàn toàn với đường truyền tín hiệu ở mặt trước.

Cách tiếp cận này giúp tăng mật độ transistor thêm 10%, giảm 30% tổn thất điện năng từ gói chip đến transistor và đơn giản hóa đáng kể việc thiết kế, định tuyến mạch.

Nhờ sự kết hợp giữa hai công nghệ này, tiến trình Intel 18A có thể đạt hiệu năng cao hơn 15% ở cùng mức điện năng hoặc giảm tới 25% điện năng tiêu thụ so với Intel 3, đồng thời nâng mật độ transistor lên 1,3 lần — trở thành nền tảng cho thế hệ Panther Lake 2026 mạnh mẽ và tiết kiệm năng lượng nhất từ trước đến nay.

Ảnh chụp tại sự kiện Intel ở Arizona, nơi hãng trưng bày tấm wafer tiến trình 18A (2nm).

Hiệu năng CPU tăng 50%, GPU mạnh gấp rưỡi với kiến trúc Arc mới

Cấu hình của Panther Lake sẽ bao gồm tối đa 16 nhân hiệu năng cao (P-core) và nhân tiết kiệm điện (E-core) hoàn toàn mới. Intel khẳng định CPU này có thể đạt hiệu năng cao hơn 50% so với thế hệ tiền nhiệm – cụ thể là Lunar Lake và Arrow Lake.

Không chỉ CPU, hiệu năng đồ họa cũng được nâng cấp tương ứng, với GPU Intel Arc thế hệ mới tích hợp tối đa 12 nhân Xe. Intel cho biết đây là bước nhảy 50% về hiệu suất GPU so với đời trước, đồng thời hỗ trợ AI mạnh mẽ hơn bao giờ hết với khả năng xử lý lên đến 180 TOPS – vượt xa cả những mẫu laptop AI hiện nay của AMD và Qualcomm.

Chi tiết hơn về các nhân:

Intel không tiết lộ chi tiết cụ thể về những thay đổi giữa các nhân Cougar Cove (P-core) và Darkmont (E-core) trên Panther Lake, nhưng khẳng định đây là bước tinh chỉnh tối ưu hóa, không phải một cuộc "cách mạng kiến trúc".

Ở mức tổng quan, Cougar Cove tập trung cải thiện bộ dự đoán nhánh và bộ đệm translation lookaside buffer (TLB) lớn hơn, giúp tăng độ chính xác và tốc độ xử lý lệnh. Nhân này còn được trang bị hệ thống quản lý điện năng dựa trên AI, tự điều chỉnh hoạt động của các khối chức năng như prefetcher để cân bằng hiệu năng và điện năng. Khả năng dự đoán hành vi bộ nhớ cũng được nâng cấp, giúp sắp xếp lệnh load/store hiệu quả hơn và cải thiện hiệu suất IPC. Nhờ tiến trình 18A, Cougar Cove có thể mở rộng các cấu trúc lõi, giảm độ trễ và nâng cao độ chính xác dự đoán nhánh, nhờ đó CPU tiết kiệm năng lượng hơn và hoạt động ổn định hơn trong các tác vụ phức tạp.

Thông số nhân P-core.

Trong khi đó, Darkmont E-core là phiên bản tinh gọn và tiết kiệm điện hơn so với Skymont, nhưng vẫn thông minh hơn nhờ khả năng điều chỉnh linh hoạt prefetcher và bổ sung cơ chế phát hiện vòng lặp lệnh (loop stream detection), cho phép tạm ngưng front-end khi gặp chuỗi lệnh lặp để tiết kiệm năng lượng. Đặc biệt, Darkmont mở rộng công nghệ nanocode, cho phép chuyển một phần các lệnh phức tạp sang các mạch logic khả trình trong khối giải mã, giúp CPU xử lý song song và ngoài thứ tự thay vì bị chặn bởi microcode truyền thống.

Thông số nhân E-core.

Hiện tại, Intel đã phát triển hai khuôn (compute die) dựa trên tiến trình 18A, kết hợp linh hoạt với hai GPU tích hợp khác nhau (và có thể là hai biến thể I/O tile) để tạo thành ba phiên bản SoC Panther Lake riêng biệt, hướng tới các phân khúc hiệu năng và chi phí khác nhau

Phiên bản Panther Lake cấp cơ bản có cấu hình 4 nhân P-core và 4 nhân E-core tiết kiệm điện, tương tự như Lunar Lake. Intel không tiết lộ toàn bộ thông số về bộ nhớ đệm, nhưng do thiếu cụm E-core hiệu năng cao có bộ nhớ L3 riêng, nhiều khả năng chip này chỉ có 12MB bộ nhớ đệm L3 chia sẻ cho 4 nhân P-core. GPU tích hợp Xe3 với tối đa 4 nhân đồ họa Xe3, hỗ trợ DDR5 SO-DIMM hoặc LPCAMM tốc độ tối đa 6800 MT/s, hoặc LPDDR5X hàn liền tốc độ 6400 MT/s.

Phiên bản Panther Lake cấp cơ bản.

Phiên bản Panther Lake tầm trung bổ sung thêm 8 nhân E-core hiệu năng cao trên cùng vòng kết nối (ring bus) với 4 P-core, bên cạnh 4 E-core tiết kiệm điện riêng biệt. Tổng cộng, chip này có tối đa 18MB bộ nhớ đệm L3 chia sẻ và vẫn dùng GPU 4 nhân Xe3.

Cấu hình tầm trung.

Chip tầm trung hỗ trợ bộ nhớ nhanh hơn: DDR5 tới 7200 MT/s và LPDDR5X tới 8533 MT/s, đồng thời mở rộng khả năng kết nối PCIe với 12 làn Gen 5 và 8 làn Gen 4. Với cấu hình này, đây là lựa chọn lý tưởng cho laptop mỏng nhẹ có GPU rời, tương tự cách các hãng từng triển khai Meteor Lake.

Phiên bản Panther Lake cao cấp nhất vẫn giữ cấu hình 4P 8E 4LPE, nhưng được trang bị GPU Xe3 mạnh mẽ với 12 nhân đồ họa. Intel giới hạn lựa chọn bộ nhớ trên phiên bản này để đảm bảo băng thông đủ lớn, chỉ hỗ trợ LPDDR5X tốc độ tối đa 9600 MT/s — nhanh nhất trong dòng Panther Lake.

Cấu hình cao cấp.

Đáng chú ý, SoC cao cấp này quay lại dùng I/O tile rút gọn với 8 làn PCIe Gen 4 và 4 làn Gen 5, cho thấy đây là chip được tối ưu cho thiết bị handheld gaming hoặc laptop cao cấp mỏng nhẹ có khả năng chơi game, thay vì ghép thêm GPU rời.

Intel mô tả Panther Lake là sự kết hợp giữa hiệu suất tiết kiệm điện của Lunar Lake và sức mạnh xử lý của Arrow Lake, tất cả trong một thiết kế SoC duy nhất. Mục tiêu của hãng là tạo ra một nền tảng có thể vừa hoạt động hiệu quả trên laptop mỏng nhẹ, vừa đủ mạnh để cạnh tranh với các hệ thống chơi game hoặc xử lý đồ họa chuyên sâu.

Mở rộng lĩnh vực hỗ trợ

Không chỉ dừng lại ở PC, Intel Panther Lake còn được mở rộng sang lĩnh vực robot và thiết bị tự động hóa. Hãng ra mắt bộ công cụ phần mềm Intel Robotics AI cùng bo mạch tham chiếu dành cho các nhà phát triển, giúp họ xây dựng những robot có khả năng nhận thức và điều khiển tiên tiến với chi phí tối ưu hơn. Intel cho biết sản xuất hàng loạt sẽ bắt đầu trong năm nay, với các mẫu Panther Lake đầu tiên dự kiến giao hàng trước cuối năm 2025 và phân phối rộng rãi vào tháng 1/2026.

Song song với Panther Lake, Intel cũng giới thiệu Clearwater Forest – vi xử lý máy chủ đầu tiên dùng tiến trình Intel 18A, được thương mại hóa dưới tên Xeon 6 và sẽ ra mắt trong nửa đầu năm 2026. Dòng chip này được thiết kế cho trung tâm dữ liệu quy mô lớn, nhà cung cấp đám mây và hệ thống viễn thông, với cấu hình tối đa 288 nhân E-core, tăng 17% IPC, cùng cải thiện rõ rệt về mật độ transistor và hiệu suất năng lượng.

Clearwater Forest.

Cả Panther Lake và Clearwater Forest sẽ được sản xuất tại nhà máy Fab 52 của Intel đặt tại Chandler, Arizona, đánh dấu cột mốc quan trọng trong kế hoạch phục hồi năng lực sản xuất bán dẫn tiên tiến tại Mỹ.