2022年芯片龙头股犹如行业领袖排名前十的智慧之冠

  • 科研动态
  • 2024年12月15日
  • 芯片工艺制程从最初的0.35微米逐渐缩小到0.25微米,再到0.18微米、0.13微米、90nm、65nm和45nm,之后又到了32nm和14nm。随着技术的进步,大约需要将晶体管尺寸缩小十倍,功耗减少一半,以达到更高的集成度。苹果与台积电合作推出5nm芯片仅用了短短几个月时间,但人们是否真的在乎纳米级别的制程? 大家都在关注更小的数字,但实际情况比这个逻辑要复杂得多。 理论上讲

2022年芯片龙头股犹如行业领袖排名前十的智慧之冠

芯片工艺制程从最初的0.35微米逐渐缩小到0.25微米,再到0.18微米、0.13微米、90nm、65nm和45nm,之后又到了32nm和14nm。随着技术的进步,大约需要将晶体管尺寸缩小十倍,功耗减少一半,以达到更高的集成度。苹果与台积电合作推出5nm芯片仅用了短短几个月时间,但人们是否真的在乎纳米级别的制程?

大家都在关注更小的数字,但实际情况比这个逻辑要复杂得多。

理论上讲,许多因素都在工艺制程中发挥作用。以7nm为例,更小的几何尺寸意味着每平方毫米有更多的晶体管,这代表着更高密度、高时钟频率、高散热设计和低功耗晶体管电压。

虽然看似相同但由不同厂商提供的是不同的制程标准。例如,台积电称其10nm相当于英特尔称之为14nm,而台积电及其合作伙伴所谓7nm技术对于英特尔而言几乎是接近10NM。

大约一年前,英伟达推出了Nvidia Turing,该芯片基于台积電12NM制造。如果只看纳米大小,它就不应该与大型Vega Radeon VII卡相匹配。但事实并非如此,因为尽管英伟达在晶体管尺寸、电压和密度上存在不足之处,但仍然提高了IPC(指令处理周期)的比率。这表明架构对芯片成功至关重要。在12NM波长范围内,英伟达获得了更好的性能,而AMD则拥有最高功率Navi芯片,在7NM波长范围内。这使得想要超越英伟达GPU工程高级副总裁Jonah Alben成为极其困难的事情。

现在是七纳米时代,一旦英伟达宣布推出消费级GPU,与AMD下一代的大型Navi GPU进行比较会非常有趣。在这种情况下,不同公司使用相同制造几何尺寸,但终有一家速度会快过另一家。这一切都取决于架构,使得更好的栅极和模块能够在给定的晶体管数量和总功率下运行工作负载。

预计苹果将于2020年9月发布5NM A13,而高通Snapdragon 875预计将使用相同工艺并于今年晚些时候发布。由于禁令可能排除华为采用最先进5NM芯片,但是通常华为是首批追求最小晶体管客户之一。

较小几何尺寸可以增加电池寿命,并且能在同一表面上放置更多晶体管。这也是为什么苹果、高通和华为允许的情况下首先追求最小数值的一个原因之一。

过去,由于TDP限制,上述ATI / AMD和英伟达都是第一追求最小数值公司。GPU因为消耗大量能量而被迫不断寻找新方法来提高分辨率和帧速率。此外,它们还用于AI及机器学习工作负载,因它们能够处理大量数据且具有快速内部互连、快速内存以及大量带宽。

CPU与晶体管之间存在神话:代号Matisse AMD Ryzen 3000系列以7Nm 台积电子生产闻名,其I/O部分却以12Nm制作的事实显示该关键组件不是7Nm。不过几乎每个人都会把他们认为是7Nm CPU。而I/O包括双通道DDR4内存、PCI Express gen 4.0,以及集成南桥负责两个SATA端口四个USB端口LPCIO(ISA)SPI(UEFI BIOS ROM)。

第二代Ryzen 3000(称作Ryzen XT)将很快交付,并使用相同7Nm工艺过程。一经证实,其代号Vermeer(Ryzen400)的Zen3将于2021年初推出,看起来似乎会是在此后某个时间点出现。

图片源自AMD官网

营销策略至关重要,因为事实上,有一定比例的人使用渲染应用程序,但营销中关键的是谁取得最高CineBench分数。而对于那些最后用户做答邮件编写文档观看图片Netflix等任务16核也起不了太大的作用尤其讽刺的是,即使再多核也不能提升游戏性能。

移动笔记本电脑市场中Intel首先达到10Nm现在追求节能省电Lakefield即将出现第二代10+Tiger Lake然后是一系列Ryzen3-9笔记本解决方案覆盖10至54W TPD市场,对AMD来说Renoir 微体系结构是一个巨大的进步但还是无法胜过Ice Lake。

AMD继续改善但是Tiger Lake初步迹象以及它可以以108P运行AAA级游戏的事实给予研发工作带来了更多压力,因此笔记本电脑中Intel 的10Nm优于AMD解决方案证明了只是一个数字标签而已。

尴尬的是第二代Ryzen没有击败Comet Lake – S这是一个巨大的改进但历史已经超过五年。Intel找到了一种优化5GHz以上时钟频率加载工作负载方法这足以帮助它们赢得大多数游戏单线程应用程序中的比赛目前竞争十分激烈让人印象深刻是在合理情况下的业界好现象。在合理的情况下Intel似乎逐渐将目标指向更加紧凑节点这一目标始于移动/笔记本电脑,现在服务器市场也采取同样的措施明年可能会推出首款10Ns台式机值得注意的是关于RocketLake-S是否采用新架构并仍然保持14Ns传言暗示着重大变化最初设计为10Ns核心可能发展到14Ns尚未清楚该核心是否来自Sunny或Willow Cove但这一问题很快就会得到答案今年下半年新的核心架构将与Zen

猜你喜欢