當(dāng)我們還在糾結(jié)新買的手機(jī)或者電腦是不是最新的7nm或10nm芯片的時候,臺積電在本月重磅宣布率先完成5nm的架構(gòu)設(shè)計(jì),且已經(jīng)進(jìn)入試產(chǎn)階段。半導(dǎo)體工藝在如此短暫的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了如此快速的迭代,這完全超出了很多人的預(yù)期。
尤其是對于那些在苦等AMD 7nm和intle 10nm新品的DIY玩家們而言,這個消息簡直如晴天霹靂一般的存在。難道說,很多人還沒用上的7nm和10nm,已經(jīng)又雙叒叕要落伍了嗎?這不僅讓人感嘆科技發(fā)展之快,更讓人覺得心里有一些不爽……
臺積電5nm蓄勢待發(fā)
其實(shí)從用戶的角度,我們理應(yīng)支持產(chǎn)品的加速迭代升級,因?yàn)檫@可以讓我們以同樣的錢獲得性能更為出色的產(chǎn)品。但是如果產(chǎn)品更新的頻率過快,似乎則產(chǎn)生了“過猶不及”的反效應(yīng)。因?yàn)檎l也不想今天剛買的最新產(chǎn)品,還沒用幾天就“落伍”了吧!
精進(jìn)的臺積電通過率先搶占7nm制程而大受裨益,獲得了蘋果、高通、AMD、NVIDIA等國際巨頭的大額訂單。甚至也讓一直受到intel打壓的AMD,也憑借臺積電7nm而受到了玩家更多的關(guān)注和期待。
這也讓臺積電一鼓作氣,決定在2020年攻下5nm高地!
根據(jù)官方數(shù)據(jù),相較于7nm(第一代DUV),基于Cortex A72核心的全新5nm芯片能夠提供1.8倍的邏輯密度、性能提升15%,芯片面積縮小15%。而根據(jù)臺積電的發(fā)展規(guī)劃來看,未來3nm和2nm都已經(jīng)在列……
難道我們用了多年的nm(納米)單位眼看就要失效了嗎?
其實(shí)并非絕對,根據(jù)臺積電官方透露:布局5nm制程工藝市場是為了協(xié)助客戶實(shí)現(xiàn)支持下一代高效能運(yùn)算應(yīng)用產(chǎn)品的5nm系統(tǒng)單芯片設(shè)計(jì),目標(biāo)鎖定擁有廣闊發(fā)展前景的5G與人工智能(AI)市場。
這不禁讓我們想到了在去年發(fā)生的一些關(guān)于7nm芯片首發(fā)的事情。誰能想到,全球最先實(shí)現(xiàn)首發(fā)量產(chǎn)7nm芯片的,竟然是一家來自中國的礦機(jī)企業(yè)——嘉楠耘智。這家企業(yè)的技術(shù)水平和出貨量自然不能跟蘋果、高通相提并論,但卻搶在他們之前實(shí)現(xiàn)了首發(fā)。
究其原因,在于礦機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)極為簡單,因此從設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的角度極為容易適配到最新的生產(chǎn)工藝。而對于電腦和手機(jī)的這種通用計(jì)算處理器而言,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜很多,晶體管密度極高,因此對設(shè)計(jì)和生產(chǎn),以及良品率的影響都會有更為苛刻的要求。
假如礦機(jī)芯片就像是一個籃球場,那么電腦處理器則相當(dāng)于建造一艘航母……
而臺積電把5nm制程工藝作為未來5G和AI市場的布局,也存在著異曲同工之妙。
比如5G領(lǐng)域中最重要的基帶芯片,體積更小、發(fā)熱更低、性能更強(qiáng)的5nm基帶無疑會給手機(jī)終端的體驗(yàn)帶來很直接的提升。而在人工智能領(lǐng)域,邊緣計(jì)算芯片的設(shè)計(jì)跟礦機(jī)芯片則有些類似,結(jié)構(gòu)簡單功能單一,也更容易被部署到更多的智能終端當(dāng)中。
所以僅從目前的趨勢來看,臺積電的5nm如果在2020年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),其實(shí)也對傳統(tǒng)的PC市場,以及短期內(nèi)的手機(jī)處理器市場影響不大。而現(xiàn)今方興未艾的7nm和10nm工藝也會繼續(xù)沿用多年,至少研發(fā)成本會限制這些處理器廠商不會更快的更新到新制程。
而這似乎也預(yù)示著,傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域和未來新興的5G+AI領(lǐng)域,在7nm時代將會形成一個明顯的分水嶺。此前全球半導(dǎo)體工藝始終受到工藝步進(jìn)的牽制,而在未來,結(jié)構(gòu)相對簡單、體積更為小巧、工藝更為先進(jìn)的專用芯片將會另辟蹊徑。
因此,單純的從數(shù)字大小來區(qū)分是否更為先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)主義將會不再適用。
即使在現(xiàn)在,單純的以“數(shù)字越小越先進(jìn)”的結(jié)論也并不可取。根據(jù)國外媒體針對intel首顆實(shí)現(xiàn)小批量出貨的10nm處理器酷睿i3-8121U的評價來看,雖然“10”相對“7”看似是落后了一些,實(shí)則intel的10nm技術(shù)卻更為先進(jìn)。
處理器這個東西,其實(shí)說白了就是在有限的芯片面積內(nèi)塞入更多的晶體管數(shù)量,并且保證這些元件能夠高效穩(wěn)定的運(yùn)行。Intel 10nm工藝使用了第三代FinFET立體晶體管技術(shù),晶體管密度達(dá)到了每平方毫米1.008億個(符合官方宣稱),是目前14nm的足足2.7倍!
作為對比,三星10nm工藝晶體管密度不過每平方毫米5510萬個,僅相當(dāng)于Intel的一半多,7nm則是每平方毫米1.0123億個,勉強(qiáng)高過Intel 10nm。至于臺積電晶體管密度比三星還要低一些。這也是很多業(yè)者吐槽“臺積電7nm縮水”的根本原因。
因此,如果僅從晶體管密度這個關(guān)鍵數(shù)據(jù)上來看,intel的10nm技術(shù)雖然看似“落后”,但其實(shí)相較其他7nm技術(shù)卻并不落后,甚至反而領(lǐng)先。
而回到我們用戶的角度來看待這個問題,我們真的有必要盲目的追新求強(qiáng)嗎?
答案必然是否定的。我們必須要清楚的明白一個道理,科技是永無止境的在發(fā)展,而我們的需求是有閾值的,那么該如何理解這句話呢?
舉個簡單的例子,當(dāng)處理器還停留在工藝相對落后的時代,那個時候功耗和發(fā)熱量是如此的巨大。以至于當(dāng)時直接催生出了專業(yè)散熱器的流行,比如大家曾經(jīng)熟知的九州風(fēng)神、超頻三,高端的比如貓頭鷹等等。因?yàn)闆]有這些碩大的散熱器,真心壓不住!
在當(dāng)時,每一次制程工藝的進(jìn)步,其實(shí)都會帶來“結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)”的提升,因?yàn)槟莻€時候的處理器基礎(chǔ)功耗實(shí)在是太大了。而隨著制程工藝的不斷迭代,提升幅度的基數(shù)再變小。受到物理極限的制約,提升幅度的百分比也在縮小。
以至于人們逐漸對制程工藝的提升,逐漸變得不再那么敏感了。
如果您還無法理解,那么舉一個更為簡單的例子。幾年前安卓手機(jī)燙手掉電快,但是現(xiàn)在千元機(jī)都不會有這樣悲慘的體驗(yàn)了。所以以前你換手機(jī)很迫切,但是現(xiàn)在基本夠用,也沒什么特別的槽點(diǎn),所以你換手機(jī)的需求就不那么迫切了。
別太在意什么5nm、7nm,還是什么10nm。
追求最新的,你永遠(yuǎn)無法滿足。只選適用的,你才會心如止水~
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