Chủ đề này chúng ta tiếp tục đi tìm hiểu về những điểm mới trên nền tảng Intel Panther Lake mà Intel đã ra mắt tại sự kiện ở Arizona hồi tháng 9, cụ thể là về GPU, Memory và Thread Director.
Để nắm bắt, bạn có thể đọc phần 1 theo link bên dưới. Đối với Intel Panther Lake, đây tiếp tục là một cuộc cách mạng, sau khi họ bỏ qua tiến trình 20A để xuống 18A, coi như Intel đã đi gần đến cuối lộ trình mà họ đã đặt ra từ năm 2021.
Panther Lake đánh dấu sự ra mắt của kiến trúc đồ họa tích hợp Xe3 của Intel trên các sản phẩm thương mại. Mặc dù tên gọi Xe3 từng nằm trên lộ trình GPU “Celestial” tương lai, Intel xác nhận GPU tích hợp trên Panther Lake không phải kiến trúc Celestial hoàn toàn mới, mà thực chất thuộc thế hệ Battlemage (Arc B-series) tiếp nối từ Xe2.
Nói cách khác, Xe3 trên Panther Lake là phiên bản nâng cấp lũy tiến của kiến trúc Xe2 (Alchemist/Battlemage), tập trung vào cải thiện khả năng tận dụng tài nguyên và nâng cao tính scalable để có thể mở rộng lên những cấu hình lớn hơn.
Mỗi Xe3 core vẫn gồm 8 engine vector (EU) cho xử lý FP/INT, 8 đơn vị XMX (ma trận cho AI) và 1 đơn vị dò tia (ray-tracing), tương tự cấu trúc Xe2. Intel cho biết đã tinh chỉnh bên trong nhân Xe3 để tăng hiệu suất thực tế (nhờ tăng mức độ sử dụng tài nguyên) và chuẩn bị cho các phiên bản GPU lớn hơn trong tương lai.
Trên Panther Lake, có hai mức cấu hình iGPU Xe3 như đã nêu: tối đa 4 nhân Xe3 (~64 EU) ở các SKU tiêu chuẩn và 12 nhân Xe3 (~192 EU) ở các SKU “X” cao cấp hướng đồ họa. Phiên bản 12 nhân Xe dự kiến mang lại bước nhảy đáng kể khoảng 50% về hiệu năng đồ họa tích hợp so với GPU Xe2 8 nhân của Lunar Lake (tương đương Arc GPU Gen12.5).
Điều này sẽ thu hẹp khoảng cách giữa đồ họa tích hợp Intel với các iGPU mạnh của AMD (như RDNA 3 trên thế hệ Phoenix) trong phân khúc laptop mỏng nhẹ, đồng thời cung cấp năng lực xử lý đồ họa đủ cho các nhu cầu gaming trung bình mà không cần GPU rời.
Bên cạnh CPU và GPU, AI cũng là trụ cột quan trọng trong thiết kế Panther Lake. Intel trang bị cho chip bộ xử lý AI chuyên dụng thế hệ thứ 5 (NPU 5) tích hợp ngay trên compute tile. Đây là sự tiếp nối từ NPU thế hệ 4 (Movidius VPU) trên Meteor Lake/Lunar Lake, nhưng với hiệu năng cao hơn vượt trội. Theo Intel, Panther Lake đạt tổng năng lực AI lên đến 180 TOPS (nghìn tỷ phép tính/giây) trên thiết kế XPU kết hợp giữa CPU, GPU và NPU, trong đó, riêng NPU sẽ là 50 TOPS.
Con số 180 TOPS gấp gần 4 lần mức 48 TOPS của NPU 4 trên Lunar Lake, cho thấy sự đầu tư mạnh mẽ vào khả năng tăng tốc AI. NPU 5 kết hợp với các đơn vị XMX trong GPU Xe3 và bản thân vector engine AVX/AMX trong CPU tạo nên một nền tảng PC định hướng AI rõ rệt. Điều này phản ánh xu hướng phần cứng PC hiện đại: tăng cường khả năng chạy các mô hình học máy, xử lý ảnh, tiếng nói, trợ lý ảo ngay trên máy tính cá nhân. Panther Lake dự kiến hỗ trợ tốt các tác vụ AI như tăng độ phân giải video bằng AI, nhận dạng giọng nói cục bộ, hay tăng tốc các mô hình ngôn ngữ, vốn là những lĩnh vực mà Apple Silicon (với Neural Engine) và Qualcomm (với Hexagon NPU) đang dẫn đầu.
Ngoài NPU, SoC Panther Lake còn tích hợp bộ xử lý hình ảnh thế hệ 7 (IPU 7.5) phục vụ camera độ phân giải cao trên laptop, cùng các engine media (mã hóa/giải mã video) và hiển thị rời rạc tách khỏi tile GPU, giúp tối ưu hóa điện năng khi chạy các tác vụ multimedia không đòi hỏi toàn bộ GPU hoạt động.
Một điểm khác biệt quan trọng của Panther Lake so với Lunar Lake tiền nhiệm là phương thức kết nối bộ nhớ. Lunar Lake thiết kế kiểu SoC tích hợp bộ nhớ đóng gói (package on-die memory) với RAM LPDDR5X gắn trên cùng package để tối ưu điện năng, nhưng đánh đổi là tính linh hoạt cấu hình bị hạn chế (ví dụ dung lượng cố định, không hỗ trợ nâng cấp).
Ngược lại, Panther Lake quay lại hỗ trợ bộ nhớ ngoài đóng rời (external memory) tương tự Arrow Lake, mang lại sự linh hoạt cho OEM và người dùng trong việc lựa chọn dung lượng và loại RAM. Các SoC Panther Lake có khả năng tương thích cả DDR5 (kể cả dạng SO-DIMM hoặc module đóng gọn LP CAMM) lẫn LPDDR5X hàn trên bo mạch, với tốc độ tối đa rất cao: lên đến 7200 MT/s (DDR5) và 9600 MT/s (LP5X) tùy biến thể SoC.
Cụ thể như đã đề cập: bản SoC nhỏ hỗ trợ DDR5-6800 hoặc LP5X-6400, bản trung DDR5-7200 hoặc LP5X-8533 và bản lớn chỉ LP5X-9600 để tối ưu băng thông cho GPU lớn. Việc cho phép cả DDR5 lẫn LPDDR5X giúp Panther Lake vừa có thể xuất hiện trong laptop hiệu năng cao (ưu tiên dung lượng, có thể dùng DDR5 SO-DIMM lên tới 64-128GB), vừa phục vụ ultrabook mỏng nhẹ (ưu tiên tiết kiệm điện với LPDDR hàn chết). Ngoài ra, Panther Lake còn cải tiến bộ điều khiển bộ nhớ để hỗ trợ chuẩn CAMM mới – module bộ nhớ nén dành cho laptop, giúp tiết kiệm không gian hơn so với SO-DIMM truyền thống nhưng vẫn cho phép nâng cấp (một số laptop Meteor/Arrow Lake đầu tiên đã áp dụng LPCAMM).
Về I/O, Panther Lake tích hợp một platform controller tile (PCH) với số lượng làn PCI Express và kết nối khác nhau tùy phiên bản SoC. Các cấu hình đã công bố bao gồm mức I/O từ 12 làn PCIe (4 làn 5.0 + 8 làn 4.0) ở bản nhỏ, 20 làn (12×5.0 + 8×4.0) ở bản trung và trở lại 12 làn (4×5.0 + 8×4.0) ở bản lớn. Như phân tích, bản trung bình cung cấp nhiều làn PCIe 5.0 nhất, phù hợp cho việc bổ sung GPU rời hiệu năng cao trong khi bản lớn cắt giảm do định hướng dùng iGPU. Bên cạnh PCIe, nền tảng Panther Lake dự kiến tích hợp các kết nối hiện đại nhất: hỗ trợ sẵn Thunderbolt 5 cho băng thông lên đến 80 Gbps, tích hợp Wi-Fi 7 cùng Bluetooth 6 cho kết nối không dây tốc độ cao và độ trễ thấp.
Với các tiêu chuẩn mới, laptop Panther Lake sẽ sẵn sàng cho nhu cầu truyền dữ liệu tốc độ cực cao (như xuất hình 8K, kết nối eGPU, ổ SSD ngoài tốc độ cao) cũng như tận dụng mạng Wi-Fi băng tần 6 GHz siêu nhanh trong tương lai.
Trên Panther Lake, thế hệ vi xử lý Core Ultra series 3 đầu tiên dùng tiến trình Intel 18A thì Thread Director đã được nâng cấp đáng kể. Mỗi luồng công việc ban đầu được chạy trên cụm LP E-core (Low Power E-core) tiết kiệm điện. Nếu tác vụ vượt quá khả năng của cụm LP E-core (ví dụ yêu cầu hiệu năng cao hơn), Thread Director sẽ chuyển luồng đó sang các E-core thông thường. Tiếp đó, nếu vẫn chưa đáp ứng đủ, luồng sẽ được đẩy lên P-core để đạt hiệu năng tối đa . Quy trình “thăng cấp” luồng qua các tầng như vậy đảm bảo mỗi công việc luôn chạy ở loại nhân vừa đủ, giúp tối ưu hoá hiệu năng trên watt.
Cách tiếp cận này linh hoạt hơn so với các thế hệ vi xử lý hybrid trước đây. Ở Raptor Lake (thế hệ 13) vốn không có LP E-core, lịch trình thường ưu tiên P-core trước cho hiệu năng, rồi mới tới E-core cho phần tải nhẹ. Sang Meteor Lake và Lunar Lake, Intel bắt đầu ưu tiên E-core trước để tiết kiệm điện: ví dụ Lunar Lake cố gắng giữ tác vụ trên các E-core (đặc biệt là LP E-core trên đế SoC) càng lâu càng tốt, chỉ chuyển sang P-core khi thực sự cần hiệu năng.
Tuy nhiên, với Meteor Lake và Lunar Lake hạn chế ở chỗ cụm LP E-core nằm trên tile SoC tách rời, không dùng chung cache L3, nên độ trễ cao hơn. Đến Panther Lake, LP E-core đã được tích hợp ngay trên compute tile chung với P-core và E-core, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ trao đổi dữ liệu giữa mọi cụm nhân. Nhờ đó, Thread Director trên Panther Lake kết hợp linh hoạt cả hai cách tiếp cận: vừa duy trì hiệu suất cao khi cần, vừa tiết kiệm điện tối đa khi tải nhẹ.
Windows Containment Zones, là một cơ chế lịch trình mới hỗ trợ bởi Thread Director, sẽ chia tài nguyên CPU thành ba “vùng”: Efficiency Zone (vùng hiệu quả cao), Hybrid/Compute Zone (vùng tính toán hỗn hợp) và Zoneless (vùng hiệu năng cao).
Đối với các tác vụ nhẹ (ví dụ tiến trình nền, ứng dụng văn phòng nhẹ, cuộc gọi video đơn giản) sẽ được đẩy cho LP E-core, ở vùng Efficiency Zone. Những nhân LP E-core (Darkmont LP) tuy tốc độ thấp nhưng cực kỳ tiết kiệm điện, đủ sức gánh các tác vụ nền và đa nhiệm nhẹ, tạm thời không đụng đến E-core hay P-core để tiết kiệm pin.
Chuyển sang các tác vụ trung bình, hệ điều hành sẽ chuyển hướng sang luồng thứ hai là Hybrid/Compute Zone. Tuy nhiên, ở đây sẽ có hai hướng cho hai tình huống có thể xảy ra. Nếu trường hợp tác vụ đó cần hiệu năng xử lý nhanh, cao nhất trong một thời gian ngắn và yêu cầu phản hồi tức thời, luồng công việc này có thể được đẩy thẳng sang zoneless, tức là P-core đảm nhiệm để có được kết quả nhanh nhất.
Ngược lại, nếu tác vụ đó không đòi hỏi thời gian phản hồi tức thời, luồng đó sẽ được giữ lại cho E-core Darkmont. Intel gọi là Hybrid bởi vì ở đây, P-core và E-core luôn sẵn sàng để làm việc.
Cuối cùng, với các workload “nặng” (ví dụ tính toán đa luồng cường độ cao, render, hoặc chạy benchmark chẳng hạn), cơ chế Containment Zones có thể bị bỏ qua (“zoneless”). Nghĩa là, hệ thống huy động toàn bộ các nhân từ LP E-core, E-core đến P-core cùng tham gia để đạt thông lượng tối đa. Intel cho biết trong trường hợp đa luồng nặng như vậy, Panther Lake sẽ huy động cả 3 loại nhân đồng thời (simultaneous execution) để khai thác hết hiệu năng sẵn có.
Bên cạnh bài toán phân bổ luồng, Intel Thread Director trên Panther Lake còn cải tiến thuật toán phân loại luồng. Các thuật toán Machine Learning nội tại được huấn luyện lại (optimized classification models) để phản ánh đúng chênh lệch IPC giữa các loại nhân mới (Cougar Cove và Darkmont), đảm bảo phân luồng chính xác hơn.
Intel cho biết họ cũng mở rộng phạm vi kịch bản (use case) sử dụng trong mô hình Thread Director, học từ dữ liệu khối lượng công việc thực tế để phân luồng ngày càng sát với hành vi ứng dụng ngoài đời thực. Thread Director trên Panther Lake vẫn duy trì hai thành phần: phía core (thu thập telemetry – thông tin chuyên sâu về đặc trưng luồng lệnh đang chạy) và phía SoC (cụ thể là bảng HFI – Hardware Feedback Interface).
Thành phần core sẽ gán mỗi luồng vào một lớp (class) 0–3 dựa trên đặc điểm vi lệnh: ví dụ Class 0 cho luồng mang tính tuần tự, IPC tương đương trên P/E; Class 1 khi P-core có IPC nhỉnh hơn; Class 2 cho luồng AI hay vector đặc thù mà P-core xử lý hiệu quả cao hơn; Class 3 cho non-scalable workload.
Trong khi đó, phía SoC (bảng HFI) sẽ xếp hạng các nhân từ mạnh nhất đến yếu nhất về hiệu năng và hiệu quả năng lượng, để hệ điều hành tra cứu và đưa ra quyết định lịch (OS vẫn là thành phần ra quyết định cuối cùng).
Cơ chế HFI này cho phép phản ứng nhanh khi trạng thái hệ thống thay đổi (ví dụ khi throttling, điều chỉnh mức điện năng tiêu thụ...), OS từ đó có thể điều chỉnh phân bổ luồng theo ý định của các OEM, các OEM có thể tùy biến chính sách ưu tiên P-core trước hay E-core trước dựa trên profile máy. Tuy nhiên, cách ưu tiên các cụm nhân của Panther Lake vẫn sẽ không thay đổi, vẫn ưu tiên ở Efficiency Zone trước nhất.
Tóm lại, Thread Director trên Panther Lake đã thích ứng linh hoạt tùy cấu hình: bản 8 nhân tối ưu cho tính di động và pin, còn bản 16 nhân mở rộng quy mô lõi để đạt hiệu suất đa luồng gấp đôi mà vẫn duy trì được tính hiệu quả nhờ kiến trúc phân vùng thông minh.
Để nắm bắt, bạn có thể đọc phần 1 theo link bên dưới. Đối với Intel Panther Lake, đây tiếp tục là một cuộc cách mạng, sau khi họ bỏ qua tiến trình 20A để xuống 18A, coi như Intel đã đi gần đến cuối lộ trình mà họ đã đặt ra từ năm 2021.
Intel 20A với thiết kế RibbonFET - nó là gì, khác gì so với FinFET?
Cho đến thời điểm hiện tại, Intel đang khai thác gần như tối đa tiến trình 10nm SuperFIN. Intel 10nm SuperFIN là một bước tiến lớn bởi nó chính là pha "Tick" - thu nhỏ tiến trình đầu tiên sau nhiều năm mắc kẹt ở 14nm. Intel 10nm SuperFIN cũng đã...
tinhte.vn
Cụ thể lộ trình chip bán dẫn của Intel. Intel is back!
Đầu năm nay, Intel có CEO mới, và khởi động kế hoạch kinh doanh mới, mở rộng cả khả năng sản xuất, cũng như mở luôn cả các fab chế tác chip bán dẫn của họ để sản xuất thương mại cho các đơn vị khác, hệt như cách Samsung và TSMC đang vận hành....
tinhte.vn
Intel Panther Lake: mạnh như Arrow Lake nhưng tiết kiệm điện như Lunar Lake (Phần 1)
Panther Lake là tên mã thế hệ vi xử lý Core Ultra tiếp theo của Intel, lần đầu được hé lộ cách đây vài hôm, đây coi như một bước đi chiến lược quan trọng trong lộ trình phát triển của hãng. Đây là dòng vi xử lý đầu tiên của Intel sản xuất trên...
tinhte.vn
Intel Panther Lake: mạnh như Arrow Lake nhưng tiết kiệm điện như Lunar Lake (Phần 3)
Ở phần 3 này chúng ta tiếp tục tìm hiểu về kiến trúc bộ nhớ của nền tảng Intel Panther Lake và cách mà con chip này quản lý bộ nhớ như thế nào. Như đã nói, với Intel Panther Lake, Intel cho các OEM nhiều tùy chọn về bộ nhớ, bao gồm cả DDR5 và...
tinhte.vn
GPU tích hợp Xe3 và engine AI/NPU thế hệ mới
Panther Lake đánh dấu sự ra mắt của kiến trúc đồ họa tích hợp Xe3 của Intel trên các sản phẩm thương mại. Mặc dù tên gọi Xe3 từng nằm trên lộ trình GPU “Celestial” tương lai, Intel xác nhận GPU tích hợp trên Panther Lake không phải kiến trúc Celestial hoàn toàn mới, mà thực chất thuộc thế hệ Battlemage (Arc B-series) tiếp nối từ Xe2.
Nói cách khác, Xe3 trên Panther Lake là phiên bản nâng cấp lũy tiến của kiến trúc Xe2 (Alchemist/Battlemage), tập trung vào cải thiện khả năng tận dụng tài nguyên và nâng cao tính scalable để có thể mở rộng lên những cấu hình lớn hơn.
Mỗi Xe3 core vẫn gồm 8 engine vector (EU) cho xử lý FP/INT, 8 đơn vị XMX (ma trận cho AI) và 1 đơn vị dò tia (ray-tracing), tương tự cấu trúc Xe2. Intel cho biết đã tinh chỉnh bên trong nhân Xe3 để tăng hiệu suất thực tế (nhờ tăng mức độ sử dụng tài nguyên) và chuẩn bị cho các phiên bản GPU lớn hơn trong tương lai.
Trên Panther Lake, có hai mức cấu hình iGPU Xe3 như đã nêu: tối đa 4 nhân Xe3 (~64 EU) ở các SKU tiêu chuẩn và 12 nhân Xe3 (~192 EU) ở các SKU “X” cao cấp hướng đồ họa. Phiên bản 12 nhân Xe dự kiến mang lại bước nhảy đáng kể khoảng 50% về hiệu năng đồ họa tích hợp so với GPU Xe2 8 nhân của Lunar Lake (tương đương Arc GPU Gen12.5).
Điều này sẽ thu hẹp khoảng cách giữa đồ họa tích hợp Intel với các iGPU mạnh của AMD (như RDNA 3 trên thế hệ Phoenix) trong phân khúc laptop mỏng nhẹ, đồng thời cung cấp năng lực xử lý đồ họa đủ cho các nhu cầu gaming trung bình mà không cần GPU rời.
Bên cạnh CPU và GPU, AI cũng là trụ cột quan trọng trong thiết kế Panther Lake. Intel trang bị cho chip bộ xử lý AI chuyên dụng thế hệ thứ 5 (NPU 5) tích hợp ngay trên compute tile. Đây là sự tiếp nối từ NPU thế hệ 4 (Movidius VPU) trên Meteor Lake/Lunar Lake, nhưng với hiệu năng cao hơn vượt trội. Theo Intel, Panther Lake đạt tổng năng lực AI lên đến 180 TOPS (nghìn tỷ phép tính/giây) trên thiết kế XPU kết hợp giữa CPU, GPU và NPU, trong đó, riêng NPU sẽ là 50 TOPS.
Con số 180 TOPS gấp gần 4 lần mức 48 TOPS của NPU 4 trên Lunar Lake, cho thấy sự đầu tư mạnh mẽ vào khả năng tăng tốc AI. NPU 5 kết hợp với các đơn vị XMX trong GPU Xe3 và bản thân vector engine AVX/AMX trong CPU tạo nên một nền tảng PC định hướng AI rõ rệt. Điều này phản ánh xu hướng phần cứng PC hiện đại: tăng cường khả năng chạy các mô hình học máy, xử lý ảnh, tiếng nói, trợ lý ảo ngay trên máy tính cá nhân. Panther Lake dự kiến hỗ trợ tốt các tác vụ AI như tăng độ phân giải video bằng AI, nhận dạng giọng nói cục bộ, hay tăng tốc các mô hình ngôn ngữ, vốn là những lĩnh vực mà Apple Silicon (với Neural Engine) và Qualcomm (với Hexagon NPU) đang dẫn đầu.
Ngoài NPU, SoC Panther Lake còn tích hợp bộ xử lý hình ảnh thế hệ 7 (IPU 7.5) phục vụ camera độ phân giải cao trên laptop, cùng các engine media (mã hóa/giải mã video) và hiển thị rời rạc tách khỏi tile GPU, giúp tối ưu hóa điện năng khi chạy các tác vụ multimedia không đòi hỏi toàn bộ GPU hoạt động.
Bộ nhớ và I/O, kết nối nền tảng
Một điểm khác biệt quan trọng của Panther Lake so với Lunar Lake tiền nhiệm là phương thức kết nối bộ nhớ. Lunar Lake thiết kế kiểu SoC tích hợp bộ nhớ đóng gói (package on-die memory) với RAM LPDDR5X gắn trên cùng package để tối ưu điện năng, nhưng đánh đổi là tính linh hoạt cấu hình bị hạn chế (ví dụ dung lượng cố định, không hỗ trợ nâng cấp).
Ngược lại, Panther Lake quay lại hỗ trợ bộ nhớ ngoài đóng rời (external memory) tương tự Arrow Lake, mang lại sự linh hoạt cho OEM và người dùng trong việc lựa chọn dung lượng và loại RAM. Các SoC Panther Lake có khả năng tương thích cả DDR5 (kể cả dạng SO-DIMM hoặc module đóng gọn LP CAMM) lẫn LPDDR5X hàn trên bo mạch, với tốc độ tối đa rất cao: lên đến 7200 MT/s (DDR5) và 9600 MT/s (LP5X) tùy biến thể SoC.
Cụ thể như đã đề cập: bản SoC nhỏ hỗ trợ DDR5-6800 hoặc LP5X-6400, bản trung DDR5-7200 hoặc LP5X-8533 và bản lớn chỉ LP5X-9600 để tối ưu băng thông cho GPU lớn. Việc cho phép cả DDR5 lẫn LPDDR5X giúp Panther Lake vừa có thể xuất hiện trong laptop hiệu năng cao (ưu tiên dung lượng, có thể dùng DDR5 SO-DIMM lên tới 64-128GB), vừa phục vụ ultrabook mỏng nhẹ (ưu tiên tiết kiệm điện với LPDDR hàn chết). Ngoài ra, Panther Lake còn cải tiến bộ điều khiển bộ nhớ để hỗ trợ chuẩn CAMM mới – module bộ nhớ nén dành cho laptop, giúp tiết kiệm không gian hơn so với SO-DIMM truyền thống nhưng vẫn cho phép nâng cấp (một số laptop Meteor/Arrow Lake đầu tiên đã áp dụng LPCAMM).
Về I/O, Panther Lake tích hợp một platform controller tile (PCH) với số lượng làn PCI Express và kết nối khác nhau tùy phiên bản SoC. Các cấu hình đã công bố bao gồm mức I/O từ 12 làn PCIe (4 làn 5.0 + 8 làn 4.0) ở bản nhỏ, 20 làn (12×5.0 + 8×4.0) ở bản trung và trở lại 12 làn (4×5.0 + 8×4.0) ở bản lớn. Như phân tích, bản trung bình cung cấp nhiều làn PCIe 5.0 nhất, phù hợp cho việc bổ sung GPU rời hiệu năng cao trong khi bản lớn cắt giảm do định hướng dùng iGPU. Bên cạnh PCIe, nền tảng Panther Lake dự kiến tích hợp các kết nối hiện đại nhất: hỗ trợ sẵn Thunderbolt 5 cho băng thông lên đến 80 Gbps, tích hợp Wi-Fi 7 cùng Bluetooth 6 cho kết nối không dây tốc độ cao và độ trễ thấp.
Với các tiêu chuẩn mới, laptop Panther Lake sẽ sẵn sàng cho nhu cầu truyền dữ liệu tốc độ cực cao (như xuất hình 8K, kết nối eGPU, ổ SSD ngoài tốc độ cao) cũng như tận dụng mạng Wi-Fi băng tần 6 GHz siêu nhanh trong tương lai.
Thread Director
Trên Panther Lake, thế hệ vi xử lý Core Ultra series 3 đầu tiên dùng tiến trình Intel 18A thì Thread Director đã được nâng cấp đáng kể. Mỗi luồng công việc ban đầu được chạy trên cụm LP E-core (Low Power E-core) tiết kiệm điện. Nếu tác vụ vượt quá khả năng của cụm LP E-core (ví dụ yêu cầu hiệu năng cao hơn), Thread Director sẽ chuyển luồng đó sang các E-core thông thường. Tiếp đó, nếu vẫn chưa đáp ứng đủ, luồng sẽ được đẩy lên P-core để đạt hiệu năng tối đa . Quy trình “thăng cấp” luồng qua các tầng như vậy đảm bảo mỗi công việc luôn chạy ở loại nhân vừa đủ, giúp tối ưu hoá hiệu năng trên watt.
Cách tiếp cận này linh hoạt hơn so với các thế hệ vi xử lý hybrid trước đây. Ở Raptor Lake (thế hệ 13) vốn không có LP E-core, lịch trình thường ưu tiên P-core trước cho hiệu năng, rồi mới tới E-core cho phần tải nhẹ. Sang Meteor Lake và Lunar Lake, Intel bắt đầu ưu tiên E-core trước để tiết kiệm điện: ví dụ Lunar Lake cố gắng giữ tác vụ trên các E-core (đặc biệt là LP E-core trên đế SoC) càng lâu càng tốt, chỉ chuyển sang P-core khi thực sự cần hiệu năng.
Tuy nhiên, với Meteor Lake và Lunar Lake hạn chế ở chỗ cụm LP E-core nằm trên tile SoC tách rời, không dùng chung cache L3, nên độ trễ cao hơn. Đến Panther Lake, LP E-core đã được tích hợp ngay trên compute tile chung với P-core và E-core, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ trao đổi dữ liệu giữa mọi cụm nhân. Nhờ đó, Thread Director trên Panther Lake kết hợp linh hoạt cả hai cách tiếp cận: vừa duy trì hiệu suất cao khi cần, vừa tiết kiệm điện tối đa khi tải nhẹ.
Windows Containment Zones, là một cơ chế lịch trình mới hỗ trợ bởi Thread Director, sẽ chia tài nguyên CPU thành ba “vùng”: Efficiency Zone (vùng hiệu quả cao), Hybrid/Compute Zone (vùng tính toán hỗn hợp) và Zoneless (vùng hiệu năng cao).
Đối với các tác vụ nhẹ (ví dụ tiến trình nền, ứng dụng văn phòng nhẹ, cuộc gọi video đơn giản) sẽ được đẩy cho LP E-core, ở vùng Efficiency Zone. Những nhân LP E-core (Darkmont LP) tuy tốc độ thấp nhưng cực kỳ tiết kiệm điện, đủ sức gánh các tác vụ nền và đa nhiệm nhẹ, tạm thời không đụng đến E-core hay P-core để tiết kiệm pin.
Chuyển sang các tác vụ trung bình, hệ điều hành sẽ chuyển hướng sang luồng thứ hai là Hybrid/Compute Zone. Tuy nhiên, ở đây sẽ có hai hướng cho hai tình huống có thể xảy ra. Nếu trường hợp tác vụ đó cần hiệu năng xử lý nhanh, cao nhất trong một thời gian ngắn và yêu cầu phản hồi tức thời, luồng công việc này có thể được đẩy thẳng sang zoneless, tức là P-core đảm nhiệm để có được kết quả nhanh nhất.
Ngược lại, nếu tác vụ đó không đòi hỏi thời gian phản hồi tức thời, luồng đó sẽ được giữ lại cho E-core Darkmont. Intel gọi là Hybrid bởi vì ở đây, P-core và E-core luôn sẵn sàng để làm việc.
Cuối cùng, với các workload “nặng” (ví dụ tính toán đa luồng cường độ cao, render, hoặc chạy benchmark chẳng hạn), cơ chế Containment Zones có thể bị bỏ qua (“zoneless”). Nghĩa là, hệ thống huy động toàn bộ các nhân từ LP E-core, E-core đến P-core cùng tham gia để đạt thông lượng tối đa. Intel cho biết trong trường hợp đa luồng nặng như vậy, Panther Lake sẽ huy động cả 3 loại nhân đồng thời (simultaneous execution) để khai thác hết hiệu năng sẵn có.
Bên cạnh bài toán phân bổ luồng, Intel Thread Director trên Panther Lake còn cải tiến thuật toán phân loại luồng. Các thuật toán Machine Learning nội tại được huấn luyện lại (optimized classification models) để phản ánh đúng chênh lệch IPC giữa các loại nhân mới (Cougar Cove và Darkmont), đảm bảo phân luồng chính xác hơn.
Intel cho biết họ cũng mở rộng phạm vi kịch bản (use case) sử dụng trong mô hình Thread Director, học từ dữ liệu khối lượng công việc thực tế để phân luồng ngày càng sát với hành vi ứng dụng ngoài đời thực. Thread Director trên Panther Lake vẫn duy trì hai thành phần: phía core (thu thập telemetry – thông tin chuyên sâu về đặc trưng luồng lệnh đang chạy) và phía SoC (cụ thể là bảng HFI – Hardware Feedback Interface).
Thành phần core sẽ gán mỗi luồng vào một lớp (class) 0–3 dựa trên đặc điểm vi lệnh: ví dụ Class 0 cho luồng mang tính tuần tự, IPC tương đương trên P/E; Class 1 khi P-core có IPC nhỉnh hơn; Class 2 cho luồng AI hay vector đặc thù mà P-core xử lý hiệu quả cao hơn; Class 3 cho non-scalable workload.
Trong khi đó, phía SoC (bảng HFI) sẽ xếp hạng các nhân từ mạnh nhất đến yếu nhất về hiệu năng và hiệu quả năng lượng, để hệ điều hành tra cứu và đưa ra quyết định lịch (OS vẫn là thành phần ra quyết định cuối cùng).
Cơ chế HFI này cho phép phản ứng nhanh khi trạng thái hệ thống thay đổi (ví dụ khi throttling, điều chỉnh mức điện năng tiêu thụ...), OS từ đó có thể điều chỉnh phân bổ luồng theo ý định của các OEM, các OEM có thể tùy biến chính sách ưu tiên P-core trước hay E-core trước dựa trên profile máy. Tuy nhiên, cách ưu tiên các cụm nhân của Panther Lake vẫn sẽ không thay đổi, vẫn ưu tiên ở Efficiency Zone trước nhất.
Tóm lại, Thread Director trên Panther Lake đã thích ứng linh hoạt tùy cấu hình: bản 8 nhân tối ưu cho tính di động và pin, còn bản 16 nhân mở rộng quy mô lõi để đạt hiệu suất đa luồng gấp đôi mà vẫn duy trì được tính hiệu quả nhờ kiến trúc phân vùng thông minh.
