中国芯片工艺制程醒来吧你能自己生产吗
芯片工艺制程的革命:从0.35微米到5纳米,探索技术进步背后的逻辑与挑战
随着技术的飞速发展,从最初的0.35微米至今已有多次跨越,如0.25、0.18、90nm、65nm、45nm和32nm,每一次缩小都意味着更高效能和更低功耗。然而,人们往往只关注数字,而忽视了背后复杂的因素。在这个不断追求极致的小尺寸时代,我们是否真的理解了芯片工艺制程背后的奥秘?
理论上讲,晶体管尺寸的缩小带来了更多晶体管密度,更高时钟频率,更低电压,但实际操作中每家公司都有自己的命名法。例如,台积电10nm对应英特尔14nm,而7nm在英特尔眼里几乎是10nm。
以NVIDIA Turing为例,该芯片采用台积电12纳米制造,在性能上超过了AMD Vega Radeon VII,这表明除了晶体管尺寸外,还有架构设计对芯片成功起着关键作用。而即将发布的NVIDIA Ampere 7纳米也预计将会是AMD下一代大型Navi GPU的一大竞争者。
苹果即将发布5纳米A13芯片,而高通Snapdragon 875则可能使用相同工艺。华为由于禁令可能被排除在最小晶体管客户之外,但通常华为是第一批寻求最小几何尺寸的人之一。这一切都是为了提高电池寿命并增加晶体管数量。
较小几何尺寸可以提供更高功率但同时也有其局限性,比如ATI/AMD和NVIDIA都是追求最小晶体管的大户,因为GPU需要处理大量数据且具有快速内部互连、高内存带宽。
CPU与Crystal Gate神话
虽然AMD Ryzen 3000系列以7纳米制造而闻名,但其I/O部分却采用12纳米制造。这让人疑惑于所谓“7奈米”CPU究竟代表的是哪些组件。但事实上,对于许多用户来说,只要能提供足够性能就无所谓“7奈米”还是“12奈 米”。
营销策略在这里扮演着重要角色,不同厂商对于同等或不同等级制程能力进行不同的解释,以此来吸引消费者的注意力。此外,由于工作负载差异,对于某些用户来说,即使是在游戏中16核也无法产生显著提升。
移动笔记本电脑市场
英特尔通过Ice Lake达到10奈米,现在又推出了Lakefield,以节省能源并改善性能。而AMD则凭借Ryzen 3至9系列笔记本电脑解决方案达成了7奈 米制程,并覆盖了从10至54W TDP市场。不过,就像Tiger Lake已经展示出的AAA级游戏运行1080P的事实一样,对抗这一挑战仍然是一个巨大的任务。
因此,尽管我们讨论的是数字大小,但真正决定产品表现的是众多复杂因素,无论是在手机还是笔记本电脑领域。未来的竞争将更加激烈,每一步进步都离不开不断创新和优化。