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工藝大時代 談手機晶元工藝有什麼影響

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本文來自太平洋電腦

  在CES開幕之前,晶元巨頭Inter就發布新一代計算平台,14nm晶元工藝的Broadwell以及首款64位手機晶元。「晶元工藝」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產品發布時已經耳熟能詳了,那麼這些尺寸的意義何在?從專業的角度來說,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可以說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。

  也許這麼說不太好理解,再說的通俗一點。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。晶元工藝的納米數越小,那麼 在單位面積上所能集成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。

  總的來說,工藝尺寸不斷縮小,其技術難度越來越大,但是一旦實現了,就晶元性能而言,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說至關重要。

  晶元工藝提升的意義

  目前在手機終端中, 28nm的晶元仍為主流,幾乎覆蓋高中低價位的80%手機。不過,隨著20nm技術成熟,產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工藝的晶元。除了20nm這個數字在產品發布時可以作為手機廠家的一個宣傳點外,更重要意義是晶元工藝的提升對性能的改善是巨大的。

  主流CPU工藝尺寸

  根據台積電公布的數據,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%這個數字意味著現 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%並不意味著你手機的續航時間可以提升25%,實際上CPU功耗只佔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、性能更強的晶元,而不是相同性能、功耗更低的晶元。

  總結

  在目前,手機行業硬體競爭激烈,電池技術又停滯多年的情況下,大力發展手機晶元工藝無疑是移動終端硬體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產品越來越輕薄。

本文引用自: http://news.sina.com.tw/article/20150111/13670606.html台中網路行銷眾智數位行銷APP_line_SEO_blog ,眾智數位科技網路行銷
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