2018年下半年,芯片行業(yè)即將迎來全新7nm制程工藝,,而打頭陣的無疑是移動(dòng)芯片,,目前已知的包括蘋果Apple A12/華為麒麟980以及高通驍龍855都是基于7nm工藝,制程工藝似乎成為手機(jī)芯片升級(jí)換代的一大核心點(diǎn),,那么7nm制程工藝好在哪,,對(duì)用戶來說有何價(jià)值呢?
根據(jù)百度百科的定義,通常我們所說的CPU的“制作工藝”,,是指在生產(chǎn)CPU過程中,,集成電路的精細(xì)度,也就是說精度越高,,生產(chǎn)工藝越先進(jìn),。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件,連接線也越細(xì),,精細(xì)度就越高,,CPU的功耗也就越小。目前半導(dǎo)體芯片主流制程工藝為14nm和10nm,,而由于各家的制程工藝定義稍有差異,,因此即使是相同的XXnm也不一定完全相同。
今年下半年,,手機(jī)芯片將進(jìn)入到7nm時(shí)代,,而目前已經(jīng)投產(chǎn)7nm的僅有臺(tái)積電一家,三星半導(dǎo)體的7nm目前還沒有確切消息傳出,,英特爾的10nm還在難產(chǎn),。蘋果Apple A12/華為麒麟980以及高通驍龍855都是由臺(tái)積電代工,因此從工藝制程來說這三款芯片沒有差異,,更多的差異在于IC設(shè)計(jì),。
總結(jié)下來7nm制程工藝有三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
第一:芯片功耗更低
芯片的制程工藝數(shù)字越小,比如7nm比10nm更小,,芯片的功耗越低,,制程工藝是指IC內(nèi)電路與電路之間的距離,間距越小耗能越低,,但更先進(jìn)的制成工藝需要更久的研制時(shí)間和更高的研制技術(shù)更先進(jìn)的制造工藝會(huì)使處理器的核心面積進(jìn)一步減小,,也就是說在相同面積的晶圓上可以制造出更多的CPU產(chǎn)品,更先進(jìn)的制造工藝還會(huì)減少處理器的功耗,,從而減少其發(fā)熱量,,解決處理器性能提升的障礙。
第二:芯片面積更小
微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,,主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進(jìn),,使得器件的特征尺寸不斷縮小,從而集成度不斷提高,。,。提高處理器的制造工藝具有重大的意義,因?yàn)楦冗M(jìn)的制造工藝會(huì)在CPU內(nèi)部集成更多的晶體管,。手機(jī)內(nèi)部空間寸土寸金,,更小的芯片有利于騰出寶貴的空間來容納更大的電池,,以提高設(shè)備的續(xù)航能力。
第三:芯片性能更強(qiáng)
在這里有個(gè)概念叫“TDP”,,TDP的英文全稱是“Thermal Design Power”,,中文直譯是“散熱設(shè)計(jì)功耗”,目前手機(jī)芯片的散熱設(shè)計(jì)功耗一般都不超過5W,,雖然制程工藝不直接決定手機(jī)芯片的性能,但得益于7nm更低的功耗,,在相同TDP條件下7nm要比10nm的性能更強(qiáng),,也就是說在IC設(shè)計(jì)階段可以增加更多的晶體管,實(shí)現(xiàn)更高的性能,。
更先進(jìn)的制程能夠提供更低的功耗,、更小的面積以及更強(qiáng)的性能,現(xiàn)在的數(shù)碼產(chǎn)品對(duì)于續(xù)航有著較為苛刻的要求,,而制程工藝的進(jìn)步是驅(qū)動(dòng)芯片升級(jí)的重要?jiǎng)恿?。而?nm之后,還會(huì)有5nm,、3nm甚至更加先進(jìn)的制程工藝出現(xiàn),,制程工藝的進(jìn)步可以使數(shù)碼產(chǎn)品的續(xù)航提升顯著,同時(shí)性能也更強(qiáng),。