华为官宣麒麟9010芯片仿佛一位智者用其深邃的视角引领我们走进芯片工艺制程的新篇章

  • 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,以达到更先进的5nm或3nm级别。在这场追求极致精细化工艺制程的小游戏中,每家巨头都在竞相展示自己的技术实力。 华为宣布推出麒麟9010芯片,这不仅是对行业的一个挑战,也是对消费者的一次惊喜

华为官宣麒麟9010芯片仿佛一位智者用其深邃的视角引领我们走进芯片工艺制程的新篇章

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,以达到更先进的5nm或3nm级别。在这场追求极致精细化工艺制程的小游戏中,每家巨头都在竞相展示自己的技术实力。

华为宣布推出麒麟9010芯片,这不仅是对行业的一个挑战,也是对消费者的一次惊喜。然而,我们是否真的应该只关注纳米级别?似乎每个人都在追求数字上的较大,但现实远比这个逻辑要复杂得多。

理论上讲,许多因素都在决定一个芯片工艺制程的好坏。以7nm为例,更小的几何尺寸意味着更多晶体管密度更高,时钟速度更快,更低功耗设计以及更低电压。这就是为什么台积电和英特尔会有不同的命名法,而同样的“10nm”可能指的是两家的完全不同技术水平。

例如,英伟达推出了Nvidia Turing,该芯片基于12nm工艺,与AMD的大型Vega Radeon VII卡相比,其性能并不遑及其。但即便如此,因为架构的差异,它仍然能够提高IPC(每周期吞吐量)的比率。正如我们所见,不同公司使用相同制造过程却能获得不同的结果,这说明了架构对于芯片成功至关重要性。

现在,让我们看看苹果即将发布5NM A13,以及高通Snapdragon 875预计也将采用相同工艺制程,并于今年晚些时候发布。而华为尽管面临禁令,却依然是一位追求最小晶体管客户之一。这一切都是为了满足手机设计中的功耗限制,使得苹果可以朝向最小几何尺寸发展,同时保持2W TDP,从而延长电池寿命并增加更多晶体管密度。

过去,由于功率TDP限制,ATI/AMD和英伟达是首先追求最小晶体管公司之一。这也是GPU被用于AI和机器学习工作负载原因之一,因为它们能够处理大量数据并且具有快速内部互连、高效内存以及大量带宽。

CPU与晶体管之间存在神话,就像AMD Ryzen 3000系列以7NM台积电制造而闻名,即使该芯片I/O部分使用12NM制造。此外,有人认为只有7NM就能提供最佳性能,但事实上,是架构决定了如何有效地利用给定的晶体管数量和总功率来运行工作负载。

营销策略也起到了关键作用,在这里重要的是谁能获得最高CineBench分数,而不是实际需求。如果你只是写电子邮件编写文档或者观看图片,那么16核对于你来说几乎没有任何帮助。不过讽刺的是,即使再多内核也无法提升游戏性能,因此营销往往集中于那些看起来更加吸引人的数字上而非实际表现能力。

移动笔记本电脑市场则更加激烈,其中Intel首先达到10NM,然后是Lakefield寻找节能省电。而AMD则凭借其移动产品达到7NM,并宣布了一系列Ryzen 3至9笔记本解决方案覆盖10至54W TPD市场。不过,对于AMD来说,即使他们取得了巨大的进步,他们仍然无法胜过Intel Ice Lake之类的解决方案,而且Tiger Lake已经赢得了50多个设计奖项,并且它针对AI优化,可以更好地处理当今工作负载,因此证明了虽然7NM看起来很棒但并不是唯一标准。

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