在2023年的自然风光中，我以新的思维方式看待芯片工艺制程，特别是在华为解决芯片问题的过程中。从最初的0.35微米到0.25微米，再到0.18微米、0.13微米、90nm、65nm、45nm和14nm，我们见证了芯片工艺制程的巨大进步。在提高芯片工艺制程的过程中，大约需要缩小十倍的几何尺寸及功耗，才能达到10nm甚至7nm。苹果与台积电合作至今只短短几个月，但真正的问题在于，强调纳米级制的重要吗？

几乎人人都专注于较小的数字且在我们的意识中7nm比10nm或14nm更好，但真实情况比这一逻辑要复杂得多。我认为许多因素都在工艺制程上发挥作用。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，意味着更高的密度、时钟设计功耗以及更低晶体管电压。

台积电和英特尔命名法看似相同但可能存在差别。台积电所称10NM对应于英特尔所称14NM，而台积电及其合作伙伴称之为7NM技术，在对于英特尔而言却是接近10NM。

我注意到大约18个月前，英伟达推出Nvidia Turing，该芯片是12NM芯片。如果纳米是唯一度量标准，它就不应与大型Vega Radeon VII卡相抗衡。但实际情况并非如此，因为尽管英伟达在晶体管尺寸、电压和密度上都存在缺点，但仍设法提高了IPC（每周期指令）的比率。架构对芯片成功起着关键作用。我看到华为也正在采用这种策略，以新的思维方式解决其面临的问题。

Nvidia Ampere现在是7纳米，一旦宣布推出消费类GPU，将会很有趣地与AMD下一代大型Navi GPU进行比较。在这种情况下两家公司制造几何尺寸相同，但终有一家的速度会更快。这一切将取决于架构，使得栅极和芯片模块能够在给定的晶体管数量和总功率下更快地运行工作负载。

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制程并于今年晚些时候发布。但由于禁令，华为可能会被排除在采用5NM芯片之外，即使通常情况下华为也是第一批寻求最小晶体管客户之一。

手机设计受功耗限制，因此苹果朝向最小几何尺寸发展。此外，由于TDP（总动力）限制，如笔记本电脑2W TDP不是很多，这也是为什么苹果、高通和华数允许的情况下首先追求最小晶体管关键原因之一。

较小几何尺寸可以随着晶体管获得更多功率增加电池寿命，并且从几何学上讲，可以同一表面上的放置更多晶体管。我注意到过去，由於功率TDP限制，ATI / AMD 和 英伟达都是最早追求最小晶体管公司。GPU可能会消耗尽可能多電量，因為總是需要較高分辨率與帧速率。而AI 和機器學習工作負載的一個原因就是它們能夠處理大量數據並具有快速內部互連快速記憶體大量帶寬。

CPU 与 晶體元件 的神话

代號為 Matisse 的 AMD Ryzen 3000 系列 以 7 nm 台積電製造而聞名，不過該繞射其 I/O 部分以 12 nm 製造的事實上，该繞射其 I/O 部分以 12 nm 製造。

事實上，该繞射其 CPU 稱為 7 nm，其 I/O 部分稱為 12 nm，這種誤解讓人們將 CPU 種類簡化成單一數字。

I / O 包括雙通道 DDR4 内存、PCI Express gen 4.0，以及集成南桥。

南桥部分单独负责两个 SATA 6 Gbps 端口、一四个 USB 3.1 gen2端口 LPCIO（ISA）及 SPI（用于UEFI BIOS ROM 芯片）。

第二代 Ryzen3000XT 将继续使用相同七奈米制造技术。

A经 AMD 确认，其代号 Vermeer（Ryzen4000）的 Zen3 将推出，並且似乎會於今年晚些時候推出。

图片源自 AMD 官网

仅从营销角度来看，对于 Intel 最新笔记本处理器 Comet Lake – S 为14 NM，其中 Intel 的14 NM 主要对应 TSMC 的10 NM，所以 Ryzen3000 Matisse 处理器将拥有优势，但是 Matisse 在游戏及单线程序性能表现并不佳，在诸如内核数量更多渲染等工作负载中胜过核心 i9-10900K 解决方案。

营销策略非常关键，因为实际应用场景中的用户主要关心的是谁能提供最高 CineBench 分数，而对于日常用途如电子邮件编写文档观看图片 Netflix 来说16 核子没有太大的帮助，这一点尤其讽刺，因为再多内核也无法提升游戏性能。

移动笔记本电脑市场

Intel 首先达到 Ice Lake 上面的10 NM，现在正在追求节能省电 Lakefield，然后紧接着就会出现第二代Lakefield + Tiger Lake 这种模式逐渐展现出来，而且即便到了移动/笔记本电脑市场，也逐渐开始考虑如何通过更加精细化控制来进一步提升效能，从而降低能源消耗，同时保持或提升性能水平，这是一个持续不断发展的话题，让我们期待未来的革新带来的改变！