在自然的脉动中探索芯片工艺制程新视角赋能技术之花绽放

  • 综合资讯
  • 2024年12月15日
  • 在自然的律动中,我重新审视了芯片工艺制程的进步: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32nm。随着工艺制程的不断提升,晶体管尺寸缩小了十倍,功耗也有所减少,达到了10nm甚至更小。苹果与台积电合作推出了5nm芯片,这一成就仅需几个月时间。但是,我们是否真的需要追求纳米级别的技术呢? 人们普遍认为较小的数字代表更先进

在自然的脉动中探索芯片工艺制程新视角赋能技术之花绽放

在自然的律动中,我重新审视了芯片工艺制程的进步: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32nm。随着工艺制程的不断提升,晶体管尺寸缩小了十倍,功耗也有所减少,达到了10nm甚至更小。苹果与台积电合作推出了5nm芯片,这一成就仅需几个月时间。但是,我们是否真的需要追求纳米级别的技术呢?

人们普遍认为较小的数字代表更先进,但实际情况远比这复杂。在理论上,多种因素都在影响工艺制程,比如以7nm为例,它意味着每平方毫米可以容纳更多晶体管,更高的密度和时钟频率,以及更低的功耗。

不同公司可能会有不同的命名标准,如台积电称之为10nm,而英特尔可能会将其定位为14nm。而且,即使同样是7nm,也可能存在差异。例如,英伟达使用的是台积电12nm制造出的Nvidia Turing芯片,这款芯片性能强劲,并能够与大型Vega Radeon VII卡相抗衡。

架构对于芯片成功至关重要。尽管英伟达在12nm波长上面临挑战,但仍然实现了高效率。这表明,不仅晶体管尺寸 mattered, 而且还有许多其他因素也对性能产生影响。

苹果即将发布5NM A13处理器,而高通Snapdragon 875预计将采用相同工艺。此外,由于禁令限制华为只能使用较大的晶体管尺寸。不过,从手机设计来说,为了节省电池寿命,大型计算机通常采用较大的TDP来进行被动冷却。

较小几何尺寸不仅能提供更高功率,而且还能在同一面积内放置更多晶体管,使得设备更加紧凑、高效。此外,在AI和机器学习工作负载方面,GPU尤其突出,因为它们能够快速处理大量数据并提供快速内部互连、高带宽等优点。

CPU与晶体管之间存在一个误解,即认为CPU越新越好。但实际上,有些新的核心结构并不一定超越老旧但经过优化的心智代码库。而且,一些用户并不需要最新最快的心智或游戏性能,他们只需求用途有限的情境下稳定的系统运行能力。

移动笔记本电脑市场也是竞争激烈的地方。在这里,一些人认为虽然AMD已经达到7NM,但是Intel 10NM Tiger Lake显得更加具有优势,因为它适用于AAA级游戏以及针对当今工作负载进行优化的事实给AMD带来了压力。不论如何,无论是在营销还是产品开发中,都有一种趋势,那就是追求最小化,以此作为技术发展的一个标志。但我们必须考虑这一趋势背后的真正价值是什么?