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(mian)晶(jing)體(ti)管門電路的(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)。一般來說制程(cheng)工藝(yi)先進,晶(jing)體(ti)管的(de)(de)體(ti)積(ji)就越小(xiao),那么(me)相同尺(chi)(chi)寸(cun)的(de)(de)芯(xin)片表(biao)面(mian)可以容納的(de)(de)晶(jing)體(ti)管數量就越多,性能也就越強。
在整個芯(xin)片電路中,晶體管的(de)(de)(de)柵極(ji)是(shi)最窄的(de)(de)(de)線條,如果(guo)柵極(ji)是(shi)14nm,則表(biao)明使用的(de)(de)(de)是(shi)14nm工(gong)藝制程(cheng)(cheng),同(tong)理可推,7nm、5nm工(gong)藝制程(cheng)(cheng)就(jiu)是(shi)指不同(tong)規格的(de)(de)(de)柵極(ji)。工(gong)藝制程(cheng)(cheng)越(yue)先進(jin),意味著(zhu)同(tong)樣面(mian)積的(de)(de)(de)芯(xin)片可以容(rong)納更(geng)多的(de)(de)(de)晶體管,帶來性能上的(de)(de)(de)提升。工(gong)藝越(yue)先進(jin),意味著(zhu)需要的(de)(de)(de)電壓(ya)、電流也就(jiu)越(yue)小,發(fa)熱量勢必(bi)會同(tong)步降低,也就(jiu)是(shi)說工(gong)藝的(de)(de)(de)提升勢必(bi)會帶來功耗(hao)的(de)(de)(de)降低。
所以從理論上來(lai)說,同一單位面積(ji)下,5nm柵(zha)極(ji)寬(kuan)度(du)(du)的(de)(de)芯片(pian)比(bi)7nm柵(zha)極(ji)寬(kuan)度(du)(du)的(de)(de)芯片(pian)性(xing)能更(geng)強(qiang),功(gong)耗更(geng)低(di)。按照芯片(pian)制(zhi)造工(gong)(gong)藝的(de)(de)技術(shu)角度(du)(du)來(lai)看,5nm制(zhi)程(cheng)工(gong)(gong)藝已經(jing)很接近(jin)極(ji)限(xian)了,但所謂的(de)(de)納米級芯片(pian)制(zhi)造工(gong)(gong)藝的(de)(de)數(shu)值,并不能真正的(de)(de)代(dai)表柵(zha)極(ji)寬(kuan)度(du)(du)的(de)(de)數(shu)值。
至于(yu)(yu)(yu)5nm芯(xin)片和(he)7nm芯(xin)片的(de)(de)(de)差(cha)別在哪里(li),除了(le)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)技術難(nan)度不同,感知最強的(de)(de)(de)差(cha)別就是性能(neng)了(le),拿5nm工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)蘋果A14和(he)7nm工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)蘋果A13為例,A14有118億個晶(jing)體(ti)(ti)管,A13有85億個晶(jing)體(ti)(ti)管,A14相較于(yu)(yu)(yu)A13,CPU性能(neng)增(zeng)幅(fu)大概(gai)16%,GPU性能(neng)增(zeng)幅(fu)大概(gai)8.3。雖說A14相較于(yu)(yu)(yu)A13的(de)(de)(de)整體(ti)(ti)性能(neng)提升不大,但(dan)5nm工(gong)(gong)藝(yi)現在已(yi)經(jing)很接近極(ji)限了(le),A14芯(xin)片增(zeng)加了(le)5G基帶的(de)(de)(de)使(shi)用,對于(yu)(yu)(yu)芯(xin)片體(ti)(ti)積和(he)兼(jian)容(rong)度要(yao)求(qiu)大大提高,CPU和(he)GPU能(neng)夠提升到如此已(yi)經(jing)很難(nan)得了(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(deng)設備(bei)在追(zhui)求輕薄的(de)(de)同時,實現(xian)能效的(de)(de)最大化,所以處(chu)理芯片(pian)的(de)(de)制(zhi)程工藝當(dang)然(ran)是越(yue)小越(yue)好(hao)。
其(qi)實除了能(neng)耗以(yi)(yi)外,更(geng)(geng)小的(de)(de)制(zhi)程意味(wei)著(zhu)在同等的(de)(de)單位(wei)尺(chi)寸中可(ke)以(yi)(yi)塞入更(geng)(geng)多的(de)(de)晶體(ti)管,而(er)作為運算芯(xin)片的(de)(de)基(ji)本(ben)組成(cheng)部分,更(geng)(geng)多的(de)(de)晶體(ti)管數量顯然能(neng)夠提供更(geng)(geng)好(hao)的(de)(de)性能(neng),畢(bi)竟芯(xin)片不(bu)能(neng)做到無(wu)窮大(da)。而(er)且由(you)于單一(yi)芯(xin)片的(de)(de)面(mian)積越小,同一(yi)塊晶圓可(ke)以(yi)(yi)切割出更(geng)(geng)多的(de)(de)芯(xin)片,制(zhi)造商的(de)(de)制(zhi)作成(cheng)本(ben)也相應降低。
所以(yi)簡單概括就是,更小(xiao)的(de)(de)制(zhi)程是硅芯片發展的(de)(de)方向,得益于更小(xiao)的(de)(de)制(zhi)程可以(yi)實現更少的(de)(de)發熱和(he)更好(hao)的(de)(de)能耗比,而(er)且在(zai)完(wan)成(cheng)初期投入之后,也能帶來制(zhi)造成(cheng)本的(de)(de)降(jiang)低。