工藝大時代 談手機晶片工藝有什麼影響

本文來自太平洋電腦網

在CES開幕之前，晶片巨頭Inter就發布新一代計算平台，14nm晶片工藝的Broadwell以及首款64位手機晶片。“晶片工藝”這詞，再 次進入人們眼帘。在早先PC盛行的時代，我們就時常聽到英特爾今年又推出了多少納米工藝的CPU，性能提升了很多，但功耗卻比上一代降低了。而進入了移動 互聯網時代，智能手機對性能的要求也越來越高，其核心就是CPU的性能，不過電池仍然是影響整體性能提升的一個瓶頸。

目前手機CPU主流採用28nm(納米)的工藝，不過，蘋果在這一代A8處理器上採用了20nm的工藝，而且魅族MX4 Pro上也搭載了一枚20nm工藝的CPU，他們的一大特點就是功耗要降低很多，到底CPU的工藝能給手機帶來哪些影響呢？

工藝尺寸是什麼

28nm、20nm這幾個參數，相信大家在近期手機相關品發布時已經耳熟能詳了，那麼這些尺寸的意義何在？從專業的角度來，這個尺寸是指工藝所能實 現的最小晶體管的溝道長度，相應的就是工藝中使用的光刻光波長長度，就目前技術而言10nm可以已經是工藝的極限了，再小的話就要考慮遂穿效應和量子力 學方面的東西了。

也許這麼不太好理解，再的通俗一點。首先，我們都知道，一納米等於十億分之一米，電子元件之間的距離就是用納米來計算。晶片工藝的納米數越小，那麼 在單位面積上所能整合的晶體管的數目越多。縮小微處理器電子元件距離將導致不同晶體管終端電流容量降低，這樣就會提升他們的交換頻率。每個晶體管在切換電 子信號時，其所消耗的動態功耗直接與電流容量相關，這樣晶體管就變得運行速度快、且能耗小。

總的來，工藝尺寸不斷縮小，其技術難度越來越大，但是一旦實現了，就晶片性能而言，無論從頻率還是功耗上都能提升很多。尤其是在功耗方面，這對於手機和平板來至關重要。

晶片工藝提升的意義

目前在手機終端中， 28nm的晶片仍為主流，几乎覆蓋高中低價位的80%手機。不過，隨20nm技術成熟，能的提升與廠家推廣，相信在2015年，越來越多的手機將會搭 載20nm工藝的晶片。除了20nm這個數字在品發布時可以作為手機廠家的一個宣傳點外，更重要意義是晶片工藝的提升對性能的改善是巨大的。

主流CPU工藝尺寸

根據台積電公佈的數據，20nm工藝將提供比現有28nm工藝快30%的速度，晶體管密度則可以提升1.9倍，能耗則降低25%。30%這個數字意味現 有的移動SoC如驍龍、Tegra等運行頻率將可以飆升到3GHz(目前驍龍805也不過是2.7GHz)。如果廠商願意把新工藝帶來的密度增益分配給 GPU，我們則可以輕易獲得比蘋果A7更加強大的圖形性能。

當然，能耗降低25%並不意味你手機的續航時間可以提升25%，實際上CPU功耗只占掉手機總能耗的一小部分，而且在半導體工藝提升后，廠商們更願意塞進一個相同功耗、性能更強的晶片，而不是相同性能、功耗更低的晶片。

總結

在目前，手機行業硬件競爭激烈，電池技術又停滯多年的情況下，大力發展手機晶片工藝無疑是移動終端硬件的一個重要發展方向。在有限的電量下，提升性能的同時還能降低功耗，無疑是兩全的做法。此外，在一定程度上也有助於手機品越來越輕薄。