为什么amd7nm打不过14nm(芯片越大成本越高,但可否用4个14nm来代替7nm的芯片呢)
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芯片越大成本越高,但可否用4个14nm来代替7nm的芯片呢
如果按照这个思路,那芯片一直用14nm是不是就可以了呢?反正性能不够,面积来凑,通过不断的堆叠就能满足性能需求!
其实业内有一家企业一直在用14nm芯片,那就是万年不变的牙膏厂英特尔。他们在2014年就发布了第一代14nm处理器,到2019年才推出10nm,但目前11代的i5、i7、i9都是14nm,可以说14nm用了8年,并且继续使用的可能性还很大!
但很可惜,英特尔这种做法并没有节省成本,反而让AMD后来居上,打了一个措手不及。现在的AMD已经对英特尔形成很大威胁,再这样下去,英特尔地位不保(看看苹果集成的M1,更是恐怖)。
制程工艺的提升远比堆料来得快来得直接!
芯片性能的提升最大的依赖就两个点:工艺和架构!就像题主所说,用4个14nm的代替7nm不就好了,理论上确实可行,把芯片面积加大,晶体管数量不就上来了吗。
可现在已经是5nm了,接下来是3nm、1nm,试问到时候怎么堆?那时候不得用几十上百倍的芯片来抵消掉1nm制程工艺,这玩意治标不治本。并且14nm制程工艺是有性能天花板的,到时候1+1不见得就取得2的效果。
打个比方,一般的汽车是四缸,假设4缸的最高时速是200km/h,那堆了12缸并不能达到600km/h的速度,这种换算是不对等的。所以4个14nm的芯片,不一定就比一个7nm芯片的性能强。
面积和散热才是考虑的重点
为什么半导体行业对制程工艺非常看重,除了性能的提升,缩小芯片面积,降低功耗也是重中之重。像服务器、PC上的芯片都还好,14nm、28nm都无关紧要,毕竟主板够大,风扇够大,电源够大,不用担心芯片面积,也不用担心功耗和发热。
但手机和平板这种便携设备对芯片尺寸、功耗和发热非常在乎。芯片大了,那意味着主板负载大,同时比较耗电,锂电池的续航就会大打折扣,散热更是累赘。看看苹果,从英特尔换到M1芯片后,续航明显增加,且电脑运行时,几乎感受不到风扇,air更是把风扇都去掉了,这种体验是“四个14nm”体会不到的。
所以科技的进步还是要攻克核心难题,14nm堆料就跟当年联发科的10核处理器一样,都是纸老虎,看起强悍,实则拉胯。所以芯片行业一定是以制程工艺、架构为主,这才是解决问题的核心。
当然,在一些不在乎功耗和散热的设备上,14nm这种略显老旧的技术反而更有优势,毕竟这种设备追求稳定,且对算力叠加有要求,这种更多是在一些大型设备上,就民用便携产品来说,14nm已经略显淘汰了。
为什么手机CPU制程发展如此之快(才几年就要发展到7nm了)
这两年,大家可能看到手机芯片的制程发展速度之快,已经明显超越了电脑CPU,比如之前骁龙855和麒麟980率先使用了业界最先进的7nm工艺,而当时主流电脑CPU还只是维持在14nm上,独显GPU也不过是在16nm节点;而今年麒麟1000系列更是要用到5nm工艺,而AMD的CPU不过才到7nm节点,为什么代表半导体发展速度的电脑芯片已经被手机芯片超越了呢?
手机芯片在制程上发展快,一方面是因为手机这类产品更需要半导体制程升级带来的红利,毕竟在同样的芯片规模下,工艺越先进,芯片体积越小,能耗越低,这样自然有利于提升手机的续航和效能,而反观电脑CPU,因为电脑本身对功耗和续航需求不那么迫切,所以制程工艺上落后一些问题不大。
此外,随着半导体工艺进步到10nm以后,技术已经进入相对的瓶颈期,芯片代工费用也是越来越贵,台积电仅仅是7nm的流片费用就高达上亿美元,而一块晶圆的尺寸是固定的,电脑CPU芯片面积较大,单颗芯片成本提升明显,而手机芯片的面积很小,分摊起来就相对轻松一些,加上手机每年的销量远远超过电脑类产品,所以手机芯片厂商自然更有底气使用最先进的工艺。
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