2023年最新处理器排行榜让我们用新的思维方式去亲吻这颗芯片工艺制程的脉搏

  • 天文图吧
  • 2024年12月15日
  • 芯片工艺制程从最初的0.35微米到0.25微米,后来又到0.18微米、0.13微米、90nm、65nm、45nm、32nm和14nm。在提升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。从苹果与台积电合作到宣布实现5nm芯片仅短短几个月时间,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

2023年最新处理器排行榜让我们用新的思维方式去亲吻这颗芯片工艺制程的脉搏

芯片工艺制程从最初的0.35微米到0.25微米,后来又到0.18微米、0.13微米、90nm、65nm、45nm、32nm和14nm。在提升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。从苹果与台积电合作到宣布实现5nm芯片仅短短几个月时间,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。

理论上而言,许多因素都在工艺制程上发挥作用。以7 nm 为例,更小的几何尺寸意味着每平方毫米有更多的晶体管,这意味着更高的密度、时钟频率、高效散热设计以及更低的事务处理能力。

台积电和英特尔命名法

看似相同的制程可能也存在差别。台积电所称之为 10 nm 对应于英特尔所称之为 14 nm,而台积电子及其合作伙伴称之为 7 nm 的技术对于英特尔而言却是接近 10 nm。

大约十八个月前,英伟达推出了 Nvidia Turing,该芯片是使用了12纳米制造工艺。这一点很重要,因为尽管英伟达在晶体管尺寸、小数点位数和密度上都存在缺陷,但仍然设法提高了 IPC 的比率。架构对芯片成功起着关键作用。英伟达在12 纳米波长范围内获得了更好的性能,而 AMD 在 7 纳米波长范围内拥有最高功率 Navi 芯片,这就意味着想要打败英伟达 GPU 工程高级副总裁 Jonah Alben 是十分困难的事情。

Nvidia Ampere 现今是基于 7 纳米,一旦英伟达宣布推出消费类 GPU,那将会很有趣地与 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。

这一切都将取决于架构,使得更好的栅极和芯片模块能够在给定的晶体管数量和总功耗下运行工作负载得更加快速。

预计苹果将于2023年9月发布5纳 米 A15,并且高通 Snapdraon875 预计将使用相同工艺并于今年晚些时候(最有可能是在12月)发布。而由于禁令华为可能会被排除在采用5纳 米芯片之外。但通常情况下华为是第一批寻求最小晶体管客户之一。

较小的地形可以随着晶体管获得更多能量而增加电池寿命,并且从几何学上讲,可以同一表面上的放置更多晶体管。

过去,由於功率 TDP 的限制,大多數追求最小幾何大小的人都是 ATI/AMD 和 NVIDIA。在動態隨機存取記憶體 (DRAM) 大幅增長後,這個趨勢已經開始反轉,因為對於從8K分辨率升級至4K或16:9分辨率來說,每個像素處理過後將會產生大量運算需求,因此這種趨勢預計將繼續持續下去。

CPU 与 晶体管之间的一种神话

代号 Matisse 的 AMD Ryzen3000 系列以 TSMC 制作,以其高效能驱动器 (HBM2) 和带宽相结合的大规模集成 circuits 来闻名。大致来说该系列中的一个核心组件不仅包括 CPU 本身,还包括图形处理单元 (GPU),它负责渲染图像等任务。此外,它还包含其他辅助功能,如内存控制器 (IMC)、PCIe 总线等。这使得人们认为 Ryzen3000 系列中的一个核心组件是一个完整系统,其中所有必要操作均可通过它进行执行,从而使其成为一种“全能”解决方案。

然而,与此同时,我们必须认识到这只是一个误解,因为实际上只有少数人需要这样的“全能”解决方案。大多数用户并不需要这样复杂的心智能力,而只需简单地浏览网页或发送电子邮件即可满足日常需求。此外,对许多专业人士来说,他们不需要如此强大的计算能力,只要他们能够完成自己的工作即可。这就是为什么虽然我们经常听说 “越小越好”的观念,但是对于大多数用户来说,“够用就好”。

因此,当谈论关于哪个处理器具有最佳性能时,我们应该考虑的是具体应用场景,以及它们如何影响我们的生活。如果你是一位游戏玩家,你可能希望你的设备能够提供尽可能快的情况;如果你是一位视频编辑师,则可能对稳定性和事务处理速度更加感兴趣;如果你是一位科学家,则对精确性尤其重视。如果我们只关注硬件规格,那么这个讨论就会变得非常抽象,不太符合实际需求。

最后,让我们回到我之前提到的问题:是否真的值得花费那么多钱去购买最新款未来的处理器?答案显然是不一定。你应该根据你的个人需求来决定,比如是否你真的需要这些额外功能,如果没有的话,那么为什么不选择成本相对较低但性能完全足够满足基本需求的一个选项呢?

当然,对一些专业人士来说,他们确实值得投资最新款未来的处理器,因为这是为了他们业务发展的一部分。不过,对很多普通消费者来说,最合适的事情就是找到那个平衡点,即既保持价格竞争力,又保证日常使用所需性能水平。不必过度追求那些超出自己实际用途的小细节变化,只要找到那份平衡,就已经足够好了。