Core Ultra 200S „Arrow Lake“: Nová generace desktop CPU Intel je tu

Nová generace desktopových procesorů s platformou Intel LGA 1851

Včera přišlo oficiální odhalení procesorů Intel Core Ultra série 200S. Po dlouhém vyhlížení skutečně přichází nová platforma desktopových procesorů Intel se socketem LGA 1851, nahrazující socket LGA 1700 a problémy poznamenané procesory Raptor Lake. A tato nová platforma je jedna z větších změn v historii firmy – vedle vylepšené konektivity přináší poprvé čipletové procesory (s 3D pouzdřením). A poprvé jde o CPU vyráběná v TSMC.

Core Ultra 200S (kde S znamená socket, jde tedy o označení řady pro desktop) jsou procesory, které jsme doteď znali hlavně pod označením Arrow Lake. To je sesterská rodiny procesorů, která koexistuje s před nedávnem vydanými Core Ultra 200V „Lunar Lake“. Procesory obsahují stejná jádra Lion Cove (velké jádro P-Core) a Skymont (E-Core) jako Lunar Lake, ale mají jinou čipletovou strukturu, která víceméně vychází z předchozího Core Ultra 100 „Meteor Lake“. To však desktopovou verzi nemělo.

Arrow Lake: Příchod konceptů Core Ultra do desktopu

Arrow Lake přináší až 8 jader P-Core a 16 jader E-Core, celkem 24 vláken (neboť už se nepoužívá HT). Tato jádra se nacházejí v 3nm CPU čipletu (Compute Tile), který Intel vyrábí na 3nm procesu N3B u TSMC, tedy nikoliv ve svých továrnách. Intel tímto získal výhodu před AMD i Qualcommem, jejichž procesory v této generaci ještě používají 4nm proces, nicméně se tím výroba Arrow Lake dost prodraží.

Jádra P-Core i E-Core jsou v CPU čipletu propojena prstencovou sběrnicí, jako u dosavadních desktopových procesorů. Každé P-Core a každý klastr se čtyřmi jádry Skymont má svůj 3MB blok L3 cache, což dohromady dává 36 MB L3 cache. L2 cache jsou 3MB u P-Core (Lion Cove) pro každé jádro, zatímco jádra Skymont jsou vždy spojená do čtyřjádrového klastru, který má společnou 4MB L2 cache. Všimněte si, že Lion Cove v Arrow Lake má o trošku věší L2 cache než verze tohoto jádra implementovaná v mobilním Lunar Lake (to má jen 2,5 MB L2 cache).

Obě architektury jader CPU jsou nové a věnovali jsme jejich rozboru samostatné články, na které vás zde odkážeme. Intel nyní uvádí, že jádro P-Core má mít výkon na 1 MHz frekvence (tzv. IPC) vyšší o 9 % proti jádrům P-Core v procesorech Raptor Lake.

Ovšem jádra E-Core mají mít IPC vyšší o 32 %. Největší výkonnostní upgrade se tedy uskutečnil u nich, takže Arrow Lake má předpoklady ke zlepšení v mnohovláknovém výkonu, přes negativní vliv odebrání HT – je to tak trošku naruby proti předchozím očekáváním. To samozřejmě vyžaduje, aby program s hybridní architekturou dobře spolupracoval.

• Více: Nové velké jádro Intelu: Lion Cove je největší změna od Nehalemu
• Více: Architektura Skymont odhalena. Malé jádro Intelu trumfne velké?

SoC čiplet a NPU

Čiplet s jádry CPU ale už je sám napojen pomocí rozhraní die-to-die interconnect k dalším čipletům, zejména SoC Tile, což by měl být 6nm čiplet, který obsahuje část konektivity, funkcionalitu čipsetu a řadič pamětí DDR5-6400 (o šířce 128 bitů). Na rozdíl od Lunar Lake není zdá se přítomná SLC (systémová cache).

V SoC čipletu je také poprvé u desktopových procesorů Intel integrovaná NPU čili specializovaná jednotka pro výpoočet umělé inteligence. Ta je však převzatá z procesorů Meteor Lake, používá třetí generaci architektury (s dvěma blok NCE) a není nová jako v Lunar Lake. Její výkon je 13 TOPS, tedy také podobně jako u Meteor Lake (nebo Ryzenů 8000G „Hawk Point“), což nestačí pro oficiální podporu funkcí Copilot+ PC. Tento čiplet by měl být vyráběný 6nm procesem TSMC.

Vedle SoC Tile je ještě část konektivity implementována v separátním čipletu (IO Extender Tile), což má příčiny zejména v potřebě roztáhnout výstupní kontakty po obvodu procesoru, jde tedy spíše o implementační detail než o nějakou inovaci.

Konektivita z procesoru a z čipsetu Z890 na LGA 1851

Arrow Lake poskytuje z procesoru 20 linek PCIe 5.0 (×16 pro GPU, ×4 pro SSD) a další PCIe 4.0 ×4 pro druhé SSD. V procesoru by zřejmě měl být i řadič pro Thunderbolt 4, který poskytuje až dva 40Gb/s porty.

Při osazení do desky s čipsetem Z890 pak čipset (PCH) dodává navíc dalších 24 linek PCIe 4.0, až 10 portů USB 10Gbps (USB 3.2 Gen 2) nebo volitelně pět USB 20Gbps (3.2 Gen 2×2), dále ještě až 14× USB 2.0. Desky mohou z čipsetu vytáhnout až osm portů SATA. Čipset se k procesoru připojuje stejně jako Z790 a Z690 přes DMI4 ×8 (ekvivalent PCIe 4.0 ×8).

Čipset může poskytnout digitální část bezdrátového adaptéru WiFi 6E / BT 5.3 (je třeba připojit modul s analogovou částí) a gigabitový Ethernet. Pro WiFi 7 / BT 5.4 a 2,5Gb/s Ethernet (a také pro Thunderbolt 5) už je třeba přidávat kompletní přídavné adaptéry.

Integrovaná grafika (ne)Arc

Procesory Arrow Lake obsahují integrovanou grafiku s až 512 shadery (4 Xe Core), která je také architektonicky převzatá z procesorů Meteor Lake a má má tedy architekturu Xe LPG. Ta je odvozená od samostatných grafik Arc Alchemist, jen nemá AI jednotky XMX. Plná podpora ray tracingu zde ale je (čtyři jednotky RTU) a grafika má také 4MB L2 cache. GPU se nachází také na vlastním čipletu, který by měl být 5nm (opět vyráběný v TSMC).

Grafika v desktopovém Arrow Lake je zhruba poloviční konfigurací proti samostatnému GPU ACM-G11 v grafikách jako je Arc A380, až na použití sdílené paměti. Grafika má jen běžné označení „Intel Graphics“, protože „Arc“ je zřejmě vyhrazeno pro výkonnější modely. Výstupy z integrovaného GPU podporují HDMI 2.1, DisplayPort 2.1 UHBR 20 (tedy verzi s maximální propustností, viz tento článek). Ale obraz se také procesoru dá vytáhnout ve formě Thunderboltu 4 (přes USB-C, až dva porty).

Modely

V této první vlně procesorů Core Ultra 200S (Arrow Lake) budou jenom 125W modely pro nadšence, které mají odemčené násobiče pro přetaktování. Těchto modelů je pět – dvě Core Ultra 5 a dvě Core Ultra 7, jelikož od nich je k mání základní verze K i model KF bez integrované grafiky. Nejvyšší model Core Ultra 9 už ale levnější variantu KF nemá (to je změna proti minulým generacím).

Nejvýkonnější Arrow Lake je Core Ultra 9 285K. Procesor s 24 vlákny a 36 MB L3 cache má osm jader P-Core taktovaných v základu na 3,7 GHz. Maximální běžný boost je 5,5 GHz, s pomocí Turbo Boost Max 3.0 (preferovaných jader) lze jít až na 5,6 GHz a s aktivním Thermal Velocity Boostem pak až na 5,7 GHz (pokud je teplota dostatečně nízká). Těchto 5,7 GHz je momentálně maximální takt architektury Lion Cove a procesorů Arrow Lake.

Procesor má 16 jader E-Core (Skymont), jejichž základní takt je 3,2 GHz a maximální boost 4,6 GHz. Grafika má 512 shaderů a takt 300–2000 MHz. Základní spotřeba (TDP) je 125 W, ale maximální turbo spotřeba, která říká jaká bude reálná spotřeba v mnohovláknových aplikacích, je 250 W.

Intel tomuto modelu nastavil cenu 589 $. U nás to teď vychází na cca 16 500 Kč (652 €).

Modely Core Ultra 265K / Core Ultra 265KF mají 20 vláken, tvořených osmi jádry P-Core a 12 jádry E-Core, tedy jako u Core i7-14700K. L3 cache je zmenšení na 30 MB (pokud ale nejde o chybu a nemá to být 33 MB, což by spíš sedělo). P-Core už nemají Thermal Velocity Boost, základní takt je 3,9 GHz a běžný boost 5,4 GHz, s Turbo Boost Max 3.0 je úplné maximum 5,5 GHz.

Dvanáct jader E-Core má takty 3,3–4,6 GHz. Integrovaná grafika má také zachováno všech 512 shaderů a takt je u modelu 265K také 300–2000 MHz. Model 265KF je bez grafiky, ale není známo, zda je GPU čiplet fyzicky nepřítomný, nebo jen deaktivovaný. TDP je opět 125 W a maximální turbo spotřeba také 250 W.

Ceny jsou 394 $ za model 265K a 379 $ za model 265KF. U nás to vychází na zhruba 11 050 Kč / 436 € a 10 600 Kč / 420 €.

Nejlevnější volbou na platformě LGA 1851 budou prozatím Core Ultra 5 245K a Core Ultra 5 245KF bez GPU. Tyto modely mají 14 vláken a 24MB L3 cache – šest jader P-Core a osm jader E-Core. Takty jader P-Core jsou 4,2 GHz v základu a 5,2 GHz v maximálním boostu a u E-Core 3,6 v základu, 4,6 GHz v boostu.

Grafika má u modelu 245K stále 512 shaderů, ale s taktem sníženým na 300–1900 MHz, model KF je opět bez GPU. Intel u tohoto modelu zachovává 125W TDP, ale maximální turbo spotřeba je nižších 159 W.

Ceny jsou 309 $ za Core Ultra 5 245K a 294 $ za model 245KF. U nás to vychází na zhruba 8700 Kč / 342 € a 8 250 Kč / 326 €.

Ceny jsou u Arrow Lak prakticky stejné jako v předchozí generaci, zmenšil se však rozdíl mezi modely K a KF, kvůli čemuž jsou modely 245K a 265K o nějakých 10–15 $ levnější než předtím 14600K a 14700K. Nejvyšší a nejlevnější model mají ale navlas stejné doporučené ceny.

Nová teze je energetická efektivita místo výkonu

Jak už naznačily úniky slajdů o pár dní předem, Intelu se nepodařilo u Arrow Lake / Core Ultra 200S zvýšit herní výkon nad úroveň předchozí generace Raptor Lake (Core 14. generace). Podle neoficiálních informací by to mohlo být nejen kvůli regresi taktů jader P-Core, ale zřejmě také kvůli negativnímu vlivu SoC čipletu a uncore převzatého z procesorů Meteor Lake, který je charakteristický vysokou latencí operační paměti (způsobenou čipletovou koncepcí, ale také údajně výrazně nižším taktem prstencové sběrnice). Vysoká ltatence RAM je něco, co nejvíc vadí právě hrám.

Firma kvůli tomu Arrow Lake prezentuje jako CPU, které má údajně stejný výkon, jako mělo Raptor Lake, poskytovat při výrazně snížené spotřebě, prý až poloviční. Při běhu jednovláknového Cinebench 2024 je údajně spotřeba dle senzoru package power o 40 % nižší (srovnání mezi Core Ultra 9 285k a Core i9-14900K).

Jinde Intel mluví o redukci spotřeby o 42–58 %, to asi ale může platit tehdy, když úlohy běží na malém jádru (těch -58 % je při videohovoru v Zoomu). Technologie Thread Director ve Windows 11 by snad měla na Arrow Lake úlohy automaticky spouštět na E-Core (Skymontu) a na velká jádra je přesouvat až když se detekuje, že potřebují maximum výkonu.

Toto snížení spotřeb má také přinést nižší teploty (ve hrách prý o 10 °C). Nicméně to je něco, kde bude lepší počkat na výsledky nezávislých testů. Údajná snížení spotřeb se mají týkat her a nízké zátěže, v plné zátěži jsou totiž limity spotřeby stále vysoké, v podstatě stejné jako u Raptor Lake.

Pro mnohovláknové zátěže Intel nárůst výkonu slibuje, na rozdíl od her. Arrow Lake má mít až o 15 % lepší mnohovláknový výkon proti Arrow Lake (v SPECint 2017), jinde v prezentaci Intel zmiňuje i nárůsty až o 20 %. Je otázka, zda je to dobrý výsledek, když je k tomu potřeba výrazně inovovaná architektura, drahá čipletová konstrukce a ještě přechod ze 7nm technologie na nejmodernější 3nm proces, což je skok o dvě plnotučné nové generace.

Redukce vysokých spotřeb ve hrách je každopádně vítaná (dlužno říct, že to samé už nyní nabízejí procesory AMD s 3D V-Cache, které zároveň budou výkonnější, i když klidovou spotřebu asi mohou mít vyšší). Spotřeba v předchozích generacích byla téměř ignorována či spíše bagatelizována a Intel se naopak hnal za co nejvyššími výkony za cenu ignorování vlastních specifikací.

Je proto pravděpodobné, že zde v generaci Arrow Lake je důraz na energetickou efektivitu tak trošku plán B použitý proto, že Intel nemůže inzerovat vyšší herní a jednovláknový výkon, a obrat k úspornosti tak asi není úplně dobrovolný. Pokud Intel v dalších generacích bude mít možnost navýšit výkon za cenu opětovného zhoršení spotřeby, mohou se asi zase předchozí poměry vrátit (i když doufáme, že to tak nebude).

Vydání za dva týdny

Toto odhalení je zatím jen formální. Reálné vydání s fyzickou dostupností procesorů v obchodech ale také není daleko, proběhne za dva týdny 24. 10. (také ve čtvrtek). V toto termínu vyjde všech pět odhalených modelů a desky s čipsetem Z890 pro ně. Datum recenzí ještě úplně jasné není, je možné, že embargo na ně bude uvolněno ve stejný den a čas.

Zdroje: Intel (1, 2)

Jan Olšan, redaktor Cnews.cz

⠀

• Contents
• Nová generace desktopových procesorů s platformou Intel LGA 1851

Flattr this!