驍龍888因三星工藝才翻車?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(xiàn)的功耗和發(fā)熱"翻車"問題都可謂是萬眾矚目。有人說這是因為使用了三星5LPE工藝的原因,事實真的是這樣嗎?三星5LPE工藝又是什么情況呢?讓我們從頭說起吧:
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202101/422203.htm晶體管工藝物理極限我們常說的半導體工藝,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度。但是在22nm之后,摩爾定律其實是放緩甚至失效的,廠商對新工藝的命名也更多地是出于商業(yè)考慮了,這點上三星臺積電都承認過。ARM CTO也在前幾年就做過表態(tài),半導體工藝從16nm之后基本上就沒什么工藝上提升的空間了。
那后來的10nm,7nm甚至3nm是怎么做到的呢?這里就要談到FinFET工藝:鰭式場效應晶體管了。
FinFET全稱Fin Field-Effect Transistor,中文名稱就叫做鰭式場效應晶體管,是由加州大學伯克利分校的胡正明教授教授發(fā)明。FinEFT是將傳統(tǒng)晶體管結構中控制電流通過的閘門設計成類似魚鰭的叉狀3D架構,可于電路的兩側控制電路的接通和斷開。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。
所以現(xiàn)在的5nm,7nm并不能代表晶體管大小和晶體管的柵極長度,主要是廠商用來宣傳的數(shù)字,用來表明其半導體工藝的代數(shù)。勉強可以說是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(shù)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(xiàn)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,而 Intel的10nm工藝為什么開發(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是很看好和期待Intel的7nm處理器的原因,但話說回來Intel的7nm也不知何時才能實裝。。。但前不久英特爾也宣稱公司在7nm工藝上獲得重大進展,股價也因此應聲大漲。
三星是比較喜歡率先使用最新的技術來搶占首發(fā)的,在7nm工藝時就率先使用了EUV光刻機,臺積電N7和N7P仍使用的是DUV+SAQP光刻的方式,在工藝上此時三星是領先一些,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+登場后,晶體管密度就被拉開差距了。
回到三星的5LPE,5LPE從架構上來說相比7LPP在門間距和鰭間距等重要參數(shù)中都沒有什么變化,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這個大世代的迭代升級。所以從設計工藝還是晶體管密度來看三星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(xiàn)有說理解了。
所以對于驍龍888,其實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,就很能理解888的表現(xiàn)了。
雖然888的性能提升很大程度上來源于功耗的提高,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(xiàn)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更有優(yōu)勢。888的機器才發(fā)布就探到了3000多元的價格,也是體現(xiàn)了888的成本優(yōu)勢。
所以消費者也不用糾結還能不能買的問題,首先安卓旗艦除了888也基本是沒得選(笑),其次日常使用還是會有比865更好的綜合表現(xiàn)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要么可以買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,那么市場上就基本呈現(xiàn)出臺積電一家獨大的情況了,這樣也并不是什么好事。
所以也不能說是高通被三星坑了,更不能說是小米11等手機被高通坑了,在市場和成本角度來看,這其實就是合理的選擇了。
對于三星來講,半導體工藝的重心都在很快要到來的3nm
GAA工藝,臺積電方面則要在2nm時進入GAA世代。但搶首發(fā)使用新工藝也會有新產(chǎn)品容易出現(xiàn)能耗問題的風險,比如當年蘋果6S時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。。。不過不管怎么樣,新的技術也是有新的突破,我們就期待好了。
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