cpu制程工藝7nm和5nm有什么區別
我們一般說的芯片14nm、10nm、7nm、5nm,指的是芯片的制程工藝,也就是處理內CPU和GPU表(biao)面晶(jing)(jing)體管門電路的(de)尺(chi)寸。一般來說制程工藝(yi)先進,晶(jing)(jing)體管的(de)體積就(jiu)越小,那么相同尺(chi)寸的(de)芯片表(biao)面可以容納的(de)晶(jing)(jing)體管數量就(jiu)越多,性能也就(jiu)越強(qiang)。
在(zai)整個芯片(pian)電(dian)路中,晶體管的(de)(de)柵極(ji)(ji)是(shi)最窄的(de)(de)線條,如果柵極(ji)(ji)是(shi)14nm,則(ze)表明(ming)使用的(de)(de)是(shi)14nm工(gong)藝制程,同理可推,7nm、5nm工(gong)藝制程就(jiu)是(shi)指不同規格的(de)(de)柵極(ji)(ji)。工(gong)藝制程越(yue)先(xian)進,意味(wei)著同樣面積的(de)(de)芯片(pian)可以(yi)容納更多的(de)(de)晶體管,帶來性能上的(de)(de)提升。工(gong)藝越(yue)先(xian)進,意味(wei)著需要的(de)(de)電(dian)壓、電(dian)流也就(jiu)越(yue)小,發熱量勢必會同步降(jiang)(jiang)低(di),也就(jiu)是(shi)說工(gong)藝的(de)(de)提升勢必會帶來功耗的(de)(de)降(jiang)(jiang)低(di)。
所(suo)以(yi)從(cong)理論上來說,同一單位面積(ji)下,5nm柵極寬度(du)的(de)芯(xin)片(pian)(pian)比7nm柵極寬度(du)的(de)芯(xin)片(pian)(pian)性能更(geng)強,功耗(hao)更(geng)低。按照芯(xin)片(pian)(pian)制造(zao)工藝的(de)技術角(jiao)度(du)來看,5nm制程(cheng)工藝已經(jing)很接(jie)近(jin)極限(xian)了(le),但所(suo)謂的(de)納米級芯(xin)片(pian)(pian)制造(zao)工藝的(de)數(shu)值,并不(bu)能真(zhen)正(zheng)的(de)代表柵極寬度(du)的(de)數(shu)值。
至于(yu)(yu)5nm芯(xin)片和(he)7nm芯(xin)片的差別在哪(na)里,除(chu)了(le)(le)(le)工藝(yi)(yi)的技術(shu)難(nan)度不(bu)同(tong),感知最強的差別就(jiu)是性能(neng)(neng)(neng)了(le)(le)(le),拿5nm工藝(yi)(yi)的蘋果(guo)A14和(he)7nm工藝(yi)(yi)的蘋果(guo)A13為例,A14有118億(yi)個(ge)(ge)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管,A13有85億(yi)個(ge)(ge)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管,A14相(xiang)(xiang)較(jiao)(jiao)于(yu)(yu)A13,CPU性能(neng)(neng)(neng)增幅大(da)(da)概16%,GPU性能(neng)(neng)(neng)增幅大(da)(da)概8.3。雖說A14相(xiang)(xiang)較(jiao)(jiao)于(yu)(yu)A13的整體(ti)(ti)(ti)性能(neng)(neng)(neng)提升不(bu)大(da)(da),但5nm工藝(yi)(yi)現在已經(jing)很(hen)接(jie)近(jin)極限了(le)(le)(le),A14芯(xin)片增加了(le)(le)(le)5G基帶的使用(yong),對(dui)于(yu)(yu)芯(xin)片體(ti)(ti)(ti)積(ji)和(he)兼容度要(yao)求大(da)(da)大(da)(da)提高,CPU和(he)GPU能(neng)(neng)(neng)夠提升到如此已經(jing)很(hen)難(nan)得了(le)(le)(le)。
cpu工藝制程越小越好嗎
芯片本質上是一個集成電路,制程工藝越小,在同樣面積上集成的電路越復雜,電路的性能就越強。手機、電腦等設(she)備在追求(qiu)輕薄的(de)同時,實現(xian)能(neng)效的(de)最大化,所以處理芯片(pian)的(de)制程工藝當然是(shi)越(yue)小越(yue)好。
其實(shi)除了能耗以(yi)外,更小的(de)制(zhi)程意味著(zhu)在同等的(de)單位尺寸中可(ke)以(yi)塞入更多的(de)晶(jing)(jing)體管(guan)(guan),而作為運(yun)算芯片(pian)(pian)的(de)基本(ben)組成部分(fen),更多的(de)晶(jing)(jing)體管(guan)(guan)數量顯然能夠提供更好的(de)性能,畢(bi)竟芯片(pian)(pian)不(bu)能做到無窮大。而且由于單一(yi)芯片(pian)(pian)的(de)面積越小,同一(yi)塊晶(jing)(jing)圓可(ke)以(yi)切(qie)割出更多的(de)芯片(pian)(pian),制(zhi)造商的(de)制(zhi)作成本(ben)也相應降低。
所以簡單概(gai)括就是,更(geng)小(xiao)的制程是硅芯片發(fa)展的方向,得(de)益于更(geng)小(xiao)的制程可(ke)以實現更(geng)少的發(fa)熱和更(geng)好(hao)的能耗比,而且(qie)在(zai)完成(cheng)初期投入之后,也能帶來制造成(cheng)本的降低。