Intel révèle l’optimisation du coût de sa plateforme Wildcat Lake en remplaçant Foveros par un module UCIe standard

Intel dévoile les secrets de conception derrière ses processeurs Wildcat Lake « Core Series 3 ». Ces nouvelles puces entrée de gamme ne sont pas une simple version allégée des modèles Panther Lake, mais le fruit d’une refonte complète pour proposer un rapport performance-prix optimal sur PC portable.

Une architecture repensée pour l’accessibilité

Il y a quelques mois, Intel présentait ses processeurs Wildcat Lake, estampillés « Core Series 3 ». Conçus pour le segment PC, ces puces reprennent les architectures de la gamme Panther Lake mais dans un format optimisé pour réduire les coûts. Cette démarche ne s’est pas limitée au seul silicium. Le « Projet Firefly » d’Intel visait à affiner les produits autour de Wildcat Lake pour répondre aux standards du marché.

La philosophie de Wildcat Lake est claire : proposer un processeur abordable pour les ordinateurs portables, intégrant les fonctionnalités les plus attendues comme le Thunderbolt 4, le Wi-Fi 7 et le Bluetooth 6, tout en visant d’autres usages comme la robotique ou les bâtiments intelligents.

La marque n’a pas voulu sacrifier la performance. Les Core Series 3 promettent jusqu’à 2,7 fois plus de rapidité en intelligence artificielle avec 40 TOPS de plateforme, une autonomie longue durée et des gains de productivité allant jusqu’à 2,1 fois, le tout avec une consommation du processeur réduite de 64% par rapport aux anciens modèles Raptor Lake U Refresh.

La première étape pour rendre Wildcat Lake économique a commencé par l’emballage. Intel a remplacé la solution Foveros utilisée sur Panther Lake par un substrat Multi-Chip Package organique, supprimant le besoin d’une puce de base. Cela a réduit les coûts d’assemblage et les pertes de rendement. Intel a expliqué lors de Hot Chips avoir choisi le MCP pour offrir le meilleur rapport qualité-prix.

Pour les technologies de fabrication, le nœud 18A était le choix évident pour la puce de calcul, assurant la disponibilité de l’UCIe. Le nœud TSMC N6 s’est imposé pour le bloc d’entrées/sorties.

Résultat : une puce plus légère. Les principaux changements de Wildcat Lake par rapport à Panther Lake sont :

• Jusqu’à 2 cœurs GPU Xe (contre 4) – Le XMX (pour l’IA) est conservé, le ray tracing est retiré.
• Jusqu’à 1 moteur NPU (contre 3) – 17 TOPS sur le NPU et 40 TOPS de plateforme contre 53.
• Jusqu’à 2 cœurs P (contre 4) – Conserve la performance mono-cœur, réduit de moitié le cache LLC (6 Mo contre 12 Mo).
• Suppression de l’IPU – USB2 ISP pour la caméra.
• Suppression des fonctionnalités Pro Media.
• Réduction à 64 bits LP5 (contre 128 bits) – 2 Mo de cache système contre 4 Mo.
• Jusqu’à 3 pipelines d’affichage (contre 4) – Conserve la prise en charge 4K 60 (UHBR20).

Le NPU est réduit à 17 TOPS. S’il ne répond pas à l’exigence des 40 TOPS pour Copilot+, il correspond aux capacités des premiers Core Ultra Series 1 et cible des cas d’usage améliorant l’autonomie, comme les effets de visioconférence ou la recherche sémantique. Pour des besoins IA plus poussés, Intel recommande ses plateformes « Core Ultra ».

Ces modifications ont réduit de 38% la taille de la puce de calcul. Le bloc d’entrées/sorties a lui aussi été réduit de 15%, avec un ensemble de fonctionnalités ajusté pour les utilisateurs grand public :

• 2 ports TBT/USB4 (contre 3 avec multiplexage eDP et 4 physiques).
• 6 voies Gen4 (contre 4 Gen5 et 8 Gen4).
• Même nombre de ports USB (2x USB 3.2 + 8x USB 2.0).
• Suppression des PHYs pour caméra (contre CSI).
• 2 haut-parleurs et micros avec 3 DSPs et 3,0 Mo (contre 4 haut-parleurs et micros avec 5 DSPs et 4,6 Mo).
• Peu de changements au niveau global (réduisant les problèmes potentiels).

Le passage au boîtier MCP organique a aussi réduit l’encombrement, avec moins d’entrées/sorties à gérer. Ce format plus compact économise de l’esque sur la carte mère. Le Core Series 3 avec MCP mesure 35x25x1,23 mm, contre 50x25x1,5 mm pour une puce Panther Lake 4Xe.

Du côté plateforme, les principales économies sur la nomenclature proviennent du passage à une mémoire DRAM 64 bits, qui peut utiliser une carte PCB 6 couches Type3 (au lieu de 8 couches). La gestion de l’alimentation intègre un rail LPAtom pour l’autonomie, le Wi-Fi7 est intégré, éliminant un module externe, et un contrôleur PD intégré génère des économies supplémentaires. Ces fonctionnalités font partie de l’écosystème « Projet Firefly ».

Le changement majeur est évidemment l’adoption du MCP avec UCIe. Intel précise que l’UCIe n’existait pas lors de la définition de Wildcat Lake en 2022, mais que sa disponibilité a conduit à ce choix plutôt que Foveros. Cela a engendré de grandes économies de surface de puce par rapport aux modèles Panther Lake.

Ce choix a un inconvénient. Sans puce de base, le pas des bumps est plus grand : 110 microns (UCIe) contre 36 microns (Foveros). Ce pas plus large nécessite un débit plus élevé et une zone d’entrées/sorties plus importante. L’interface die-à-die avec UCIe sur Wildcat Lake est ainsi 70% plus grande que celle avec Foveros. Intel estime que cette augmentation est justifiée par les économies globales du MCP. La marque a ensuite expliqué les optimisations apportées pour compenser cette surface accrue.

Wildcat Lake permet aussi un meilleur rendement de production pour ses puces en 18A, ce qui est crucial pour le coût sur un nouveau procédé. Intel propose différentes références Core Series 3, chacune avec un binning de fréquence distinct pour le CPU, le GPU et le NPU.

Le procédé 18A permet de récupérer 29% de la puce de calcul en cas de défaut sur un cœur P, un cœur Xe ou le NPU. Certains blocs, comme les cœurs E basse consommation, les pipelines d’affichage et les E/S, doivent cependant rester fonctionnels sur toutes les puces pour garantir l’autonomie et la cohérence de la plateforme.

Si Wildcat Lake peut sembler être une version simplifiée de Panther Lake, sa conception est bien plus complexe. Les changements dévoilés par Intel en font une optimisation majeure pour le grand public. Comprendre ces choix de conception éclaire sur la manière dont cette petite puce peut aider à contenir la hausse des prix qui touche le marché mondial du PC.