驍龍888因三星工藝才翻車(chē)?到底是怎么了
高通驍龍888不論是發(fā)布前的玩家期待,還是發(fā)布后各種測試中發(fā)現的功耗和發(fā)熱"翻車(chē)"問(wèn)題都可謂是萬(wàn)眾矚目。有人說(shuō)這是因為使用了三星5LPE工藝的原因,事實(shí)真的是這樣嗎?三星5LPE工藝又是什么情況呢?讓我們從頭說(shuō)起吧:
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202101/422203.htm晶體管工藝物理極限我們常說(shuō)的半導體工藝,比如40nm啊,65nm啊這些一般是指晶體管的大小或者晶體管的柵極長(cháng)度。但是在22nm之后,摩爾定律其實(shí)是放緩甚至失效的,廠(chǎng)商對新工藝的命名也更多地是出于商業(yè)考慮了,這點(diǎn)上三星臺積電都承認過(guò)。ARM CTO也在前幾年就做過(guò)表態(tài),半導體工藝從16nm之后基本上就沒(méi)什么工藝上提升的空間了。
那后來(lái)的10nm,7nm甚至3nm是怎么做到的呢?這里就要談到FinFET工藝:鰭式場(chǎng)效應晶體管了。
FinFET全稱(chēng)Fin Field-Effect Transistor,中文名稱(chēng)就叫做鰭式場(chǎng)效應晶體管,是由加州大學(xué)伯克利分校的胡正明教授教授發(fā)明。FinEFT是將傳統晶體管結構中控制電流通過(guò)的閘門(mén)設計成類(lèi)似魚(yú)鰭的叉狀3D架構,可于電路的兩側控制電路的接通和斷開(kāi)。這樣可以大幅度的改善電路控制,減少漏電流,縮短晶體管的刪長(cháng)。
所以現在的5nm,7nm并不能代表晶體管大小和晶體管的柵極長(cháng)度,主要是廠(chǎng)商用來(lái)宣傳的數字,用來(lái)表明其半導體工藝的代數。勉強可以說(shuō)是FinFET工藝中Fin(鰭)的寬度,而更準確的反映半導體工藝水平的參數是芯片工藝的平均晶體管密度。
可以看出三星的5LPE工藝晶體管密度只有1.267億每平方毫米,遠低于臺積電N5工藝的1.713億每平方毫米。而Intel的10nm工藝就已經(jīng)接近臺積電N7+的晶體管密度了,Intel未來(lái)的7nm工藝更是達到了2.016億每平方毫米之多,晶體管密度遠高于現在的臺積電N5和三星5LPE工藝。
所以也有Intel的10nm工藝雖然相當于手機的7nm一說(shuō),而 Intel的10nm工藝為什么開(kāi)發(fā)了這么久也是因為按照臺積電和三星的標準,Intel等于直接要從14nm跳到7nm,難度也的確很大。
而Intel的7nm工藝,平局晶體管密度比臺積電5nm還要高很多,這就是很多玩家其實(shí)是很看好和期待Intel的7nm處理器的原因,但話(huà)說(shuō)回來(lái)Intel的7nm也不知何時(shí)才能實(shí)裝。。。但前不久英特爾也宣稱(chēng)公司在7nm工藝上獲得重大進(jìn)展,股價(jià)也因此應聲大漲。
三星是比較喜歡率先使用最新的技術(shù)來(lái)?yè)屨际装l(fā)的,在7nm工藝時(shí)就率先使用了EUV光刻機,臺積電N7和N7P仍使用的是DUV+SAQP光刻的方式,在工藝上此時(shí)三星是領(lǐng)先一些,但由于三星使用的是DDB雙擴散工藝,相比臺積電的SDB但擴散工藝,晶體管密度要低一些,所以使用EUV的三星7LPP,晶體管密度也仍只和臺積電N7P相仿。等到臺積電使用EUV光刻機的N7+登場(chǎng)后,晶體管密度就被拉開(kāi)差距了。
回到三星的5LPE,5LPE從架構上來(lái)說(shuō)相比7LPP在門(mén)間距和鰭間距等重要參數中都沒(méi)有什么變化,只是使用新的標準單元庫,以及引入6TUHD單元庫等方式來(lái)提高晶體管的密度。算是復用了7LPP的設計,因此三星的5LPE更像是7LPP的半代升級版。從三星的迭代工藝圖表也可以看出5LPE也的確屬于7LPP這個(gè)大世代的迭代升級。所以從設計工藝還是晶體管密度來(lái)看三星5LPE還是處于略好于臺積電N7+的程度,也許理解為"7nm++"就可以對三星5nm工藝的表現有說(shuō)理解了。
所以對于驍龍888,其實(shí)如果我們能可以降低預期,看成是7LPP工藝的半代升級產(chǎn)品的話(huà),就很能理解888的表現了。
雖然888的性能提升很大程度上來(lái)源于功耗的提高,但三星的5LPE還是比7LPP有升級的,在日常低功耗的使用環(huán)境中888還是可以提供優(yōu)于865的表現的。在需要極限性能的游戲和應用中,888雖然功耗高了很多但畢竟性能也確實(shí)有明顯的提升,如果能將散熱控制好,比如使用手機背夾散熱器,那么性能也是可以得到完全的發(fā)揮的。
并且888芯片集成了X60基帶,在日常的整機5G功耗,以及成本等方面也都會(huì )更有優(yōu)勢。888的機器才發(fā)布就探到了3000多元的價(jià)格,也是體現了888的成本優(yōu)勢。
所以消費者也不用糾結還能不能買(mǎi)的問(wèn)題,首先安卓旗艦除了888也基本是沒(méi)得選(笑),其次日常使用還是會(huì )有比865更好的綜合表現的,并且888的成本優(yōu)勢也不可忽略,芯片成本更低就意味著(zhù)要么可以買(mǎi)到更便宜的旗艦性能的安卓手機,要么可以讓旗艦機使用更好的屏幕,更好的散熱來(lái)改善888機器的使用體驗,不論哪種都是對消費者有利的。
臺積電的N5工藝確實(shí)很好,但一方面產(chǎn)能早已是超負荷運轉了,另一方面如果高通也使用臺積電N5工藝,那么市場(chǎng)上就基本呈現出臺積電一家獨大的情況了,這樣也并不是什么好事。
所以也不能說(shuō)是高通被三星坑了,更不能說(shuō)是小米11等手機被高通坑了,在市場(chǎng)和成本角度來(lái)看,這其實(shí)就是合理的選擇了。
對于三星來(lái)講,半導體工藝的重心都在很快要到來(lái)的3nm
GAA工藝,臺積電方面則要在2nm時(shí)進(jìn)入GAA世代。但搶首發(fā)使用新工藝也會(huì )有新產(chǎn)品容易出現能耗問(wèn)題的風(fēng)險,比如當年蘋(píng)果6S時(shí)的混用臺積電和三星工藝的A9處理器在當年就引起了廣泛的爭議。。。不過(guò)不管怎么樣,新的技術(shù)也是有新的突破,我們就期待好了。
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