下一代手機(jī)芯片升級的核心驅(qū)動力 7nm制程工藝好在哪？

    2018年下半年，芯片行業(yè)即將迎來全新7nm制程工藝，而打頭陣的無疑是移動芯片，目前已知的包括蘋果Apple A12/華為麒麟980以及高通驍龍855都是基于7nm工藝，制程工藝似乎成為手機(jī)芯片升級換代的一大核心點，那么7nm制程工藝好在哪，對用戶來說有何價值呢？

    根據(jù)百度百科的定義，通常我們所說的CPU的“制作工藝”，是指在生產(chǎn)CPU過程中，集成電路的精細(xì)度，也就是說精度越高，生產(chǎn)工藝越先進(jìn)。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件，連接線也越細(xì)，精細(xì)度就越高，CPU的功耗也就越小。目前半導(dǎo)體芯片主流制程工藝為14nm和10nm，而由于各家的制程工藝定義稍有差異，因此即使是相同的XXnm也不一定完全相同。

    今年下半年，手機(jī)芯片將進(jìn)入到7nm時代，而目前已經(jīng)投產(chǎn)7nm的僅有臺積電一家，三星半導(dǎo)體的7nm目前還沒有確切消息傳出，英特爾的10nm還在難產(chǎn)。蘋果Apple A12/華為麒麟980以及高通驍龍855都是由臺積電代工，因此從工藝制程來說這三款芯片沒有差異，更多的差異在于IC設(shè)計。

總結(jié)下來7nm制程工藝有三點優(yōu)勢

第一：芯片功耗更低

    芯片的制程工藝數(shù)字越小，比如7nm比10nm更小，芯片的功耗越低，制程工藝是指IC內(nèi)電路與電路之間的距離，間距越小耗能越低，但更先進(jìn)的制成工藝需要更久的研制時間和更高的研制技術(shù)更先進(jìn)的制造工藝會使處理器的核心面積進(jìn)一步減小，也就是說在相同面積的晶圓上可以制造出更多的CPU產(chǎn)品，更先進(jìn)的制造工藝還會減少處理器的功耗，從而減少其發(fā)熱量，解決處理器性能提升的障礙。

第二：芯片面積更小

    微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)，使得器件的特征尺寸不斷縮小，從而集成度不斷提高。。提高處理器的制造工藝具有重大的意義，因為更先進(jìn)的制造工藝會在CPU內(nèi)部集成更多的晶體管。手機(jī)內(nèi)部空間寸土寸金，更小的芯片有利于騰出寶貴的空間來容納更大的電池，以提高設(shè)備的續(xù)航能力。

第三：芯片性能更強(qiáng)

    在這里有個概念叫“TDP”，TDP的英文全稱是“Thermal Design Power”，中文直譯是“散熱設(shè)計功耗”，目前手機(jī)芯片的散熱設(shè)計功耗一般都不超過5W，雖然制程工藝不直接決定手機(jī)芯片的性能，但得益于7nm更低的功耗，在相同TDP條件下7nm要比10nm的性能更強(qiáng)，也就是說在IC設(shè)計階段可以增加更多的晶體管，實現(xiàn)更高的性能。

    更先進(jìn)的制程能夠提供更低的功耗、更小的面積以及更強(qiáng)的性能，現(xiàn)在的數(shù)碼產(chǎn)品對于續(xù)航有著較為苛刻的要求，而制程工藝的進(jìn)步是驅(qū)動芯片升級的重要動力。而在7nm之后，還會有5nm、3nm甚至更加先進(jìn)的制程工藝出現(xiàn)，制程工藝的進(jìn)步可以使數(shù)碼產(chǎn)品的續(xù)航提升顯著，同時性能也更強(qiáng)。

本文編輯：張前

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