納米數越小，芯片就一定越好？專(zhuān)家：就是營(yíng)銷(xiāo)炒作

8月2日消息，英特爾、三星和臺積電都在吹噓他們能在一個(gè)小小的芯片上塞進(jìn)多少晶體管，但就事實(shí)而言，這種宣傳中的納米級尺寸幾乎沒(méi)有任何意義。業(yè)內專(zhuān)家稱(chēng)這種說(shuō)法都是無(wú)稽之談，事實(shí)上的芯片“節點(diǎn)”尺寸遠大于廠(chǎng)商們宣傳的數值。

制造用于智能手機、電視和其他電子產(chǎn)品的芯片廠(chǎng)商們總喜歡吹噓自家產(chǎn)品的強大算力。他們還夸口說(shuō)，完成所有復雜工作的芯片體積正在不斷縮小。

對于芯片制造商來(lái)說(shuō)，芯片晶體管的日趨小型化標志著(zhù)處理速度不斷提高或能源消耗不斷降低，有助于贏(yíng)得利潤豐厚的合同。

但是，關(guān)于芯片小型化的競爭導致市場(chǎng)一片混亂。多少納米的芯片往往與與晶體管大小有關(guān)。多年來(lái)，人們普遍認為數字越小，芯片就越好。

三星最近開(kāi)始批量生產(chǎn)所謂的業(yè)內首款3納米芯片，公司高管舉起三根手指慶祝這一時(shí)刻。但如果問(wèn)問(wèn)臺積電和英特爾的看法，他們可能會(huì )建議三星高管們再多舉起一根手指，甚至更多。

與臺積電關(guān)系密切的一家研究機構咨詢(xún)總監楊瑞麟(音譯)說(shuō)：“請不要把注意力放在數字3上?！?/p>

與此同時(shí)，哈佛商學(xué)院教授史兆威(Willy Shih)說(shuō)，僅從數字上看，目前還不能確定三星的3納米芯片一定優(yōu)于臺積電的4納米芯片。他說(shuō)，芯片計算性能和能耗等因素都需要進(jìn)行比較。

“這是營(yíng)銷(xiāo)炒作的勝利，”他在談到芯片行業(yè)的納米尺度時(shí)說(shuō)。

三星拒絕就自家芯片與臺積電產(chǎn)品的對比發(fā)表評論。公司表示，其生產(chǎn)最新芯片是在之前使用5納米制程工藝技術(shù)基礎上進(jìn)行了改進(jìn)。

半導體行業(yè)的宣傳和其他行業(yè)的營(yíng)銷(xiāo)噱頭沒(méi)什么兩樣，比如現代服裝尺寸上的變化就是如此，腰圍34英寸的男性如今能穿上標記為“32”的褲子，女裝的8碼可能是昨天的16碼。

芯片行業(yè)過(guò)去常常聯(lián)合起來(lái)創(chuàng )建通用的測量標準。幾十年來(lái)，這種標準一直遵循著(zhù)摩爾定律。芯片“節點(diǎn)”在小型化方面不斷突破，將原本冰箱大小的電腦最終縮小為筆記本電腦、智能手機和手表。

讓問(wèn)題更加復雜的是，過(guò)去幾十年，從事尖端芯片生產(chǎn)的公司數量從幾十家減少到了三家，它們分別是臺積電、三星和英特爾。

誰(shuí)都想在原本參與者不多的市場(chǎng)中再多分一杯羹，何況在彼此之間幾乎沒(méi)有什么可合作的領(lǐng)域。最先進(jìn)的芯片已經(jīng)把電路縮小到幾個(gè)原子的大小。

在這個(gè)小型化的世界里，芯片制造商用納米為單位來(lái)彰顯自家技術(shù)實(shí)力。這個(gè)數字指的是晶體管中關(guān)鍵部件柵極的長(cháng)度，用來(lái)調節電流大小。更小的柵極意味著(zhù)更小的晶體管，更小的晶體管意味著(zhù)單個(gè)芯片上可容納的電路更多。

隨著(zhù)納米數越來(lái)越接近于零，對柵極尺寸的估計變得越來(lái)越離譜。納米命名法現在簡(jiǎn)直成了一家芯片廠(chǎng)商愿意在多大程度上歪曲事實(shí)的標準。

在技術(shù)方面落后于臺積電和三星的英特爾去年對所有高端芯片都進(jìn)行重新命名，10納米芯片成為了“英特爾7”。首席執行官帕特·蓋爾辛格（Pat Gelsinger）當時(shí)承認，包括英特爾在內的這類(lèi)行業(yè)標簽“不再涉及任何具體的衡量標準”。

蘋(píng)果公司在推出iPhone 6S系列智能手機時(shí)，就通過(guò)臺積電和三星制造自家設計的SoC組件，這就是其智能手機的中央處理器。

三星向蘋(píng)果提供的是14納米芯片，臺積電提供的芯片尺寸是16納米。iPhone 6s發(fā)布后，技術(shù)評測人員在對性能進(jìn)行對比測試后得出結論，內置臺積電芯片的iPhone性能反而略好，手機發(fā)熱現象更少，電池能耗表現更好。蘋(píng)果目前只在iPhone中使用臺積電代工的芯片。

據知情人士透露，這場(chǎng)競爭暴露出芯片行業(yè)幾乎不為人知的秘密。事實(shí)上，臺積電和三星的芯片都不符合標稱(chēng)。知情人士說(shuō)，這兩種芯片的尺寸都在30納米左右。

“如果他們在上數學(xué)課，我會(huì )用尺子敲打他們所有人的手，”曾為英特爾(Intel)和高通(Qualcomm Inc.)等芯片制造商提供咨詢(xún)服務(wù)的半導體和計算機專(zhuān)家大衛·坎特(David Kanter)說(shuō)。

一些芯片專(zhuān)家建議創(chuàng )建一個(gè)新的系統，用性能、功耗降低程度或成本價(jià)格等其他指標來(lái)取代納米數字。電氣與電子工程師協(xié)會(huì )(IEEE)下屬雜志在2020年發(fā)表的一篇文章標題中這樣描述：“節點(diǎn)是無(wú)稽之談?！?/p>

斯坦福大學(xué)電子工程教授黃漢森（Philip Wong）提出的解決方案引起業(yè)界關(guān)注：“LCM密度度量”，因其對邏輯、存儲和連接的衡量而得名。

“我承認，”他說(shuō)，“這不該是隨口一說(shuō)的?！?/p>

2020年4月，IEEE國際設備與系統路線(xiàn)圖主席敦促芯片制造商“回歸現實(shí)”。他提議用三變量度量法來(lái)取代納米，用以描述芯片特點(diǎn)。包括英特爾前首席科學(xué)家在內的許多人都呼吁清理“節點(diǎn)命名混亂”。

但在芯片市場(chǎng)，對節點(diǎn)尺寸的癡迷仍然很重要。英特爾計劃在2024年推出“英特爾3”，旨在縮小與競爭對手的差距。三星和臺積電則計劃在2025年前推出2納米芯片。