看不少人都糾結蘋果iPhone6s/iPhone6s Plus分別由三星和臺積電生產的14nm和16nm工藝的CPU,其實大可不必。我就簡單講講我的認識,拋磚引玉。首先大家都認為尺寸越小效能越好,越省電。這個認識在跨代的工藝上是成立的,但是在同一代的工藝上就未必了。14nm和16nm其實是同一代工藝。那為什麼同一代工藝會有不同名稱呢?
這個其實更多的是一個商業競爭策略的問題。最早的時候,大家都是遵循摩爾定律,每一代差0.7倍。所以大家都是從0.25 -> 0.13 -> 90nm -> 65nm -> 45nm這麼一路下來的。但是呢,TSMC(臺積電,簡稱T)在45nm的時候搞了個妖蛾子的40nm。明面上是說老子工藝牛,相同的效能,但是能夠更小的面積,兩個字省錢。
實際上呢,一旦你按照T的40nm工藝設計了晶片,就不可能輕易轉到其它工廠的45nm工藝上,因為設計規則差距比較大。這就打亂了其它代工廠的研發腳步。同樣的就是28nm,其實就是32nm乘上0.9。
那麼尺寸真的有差距麼?舉個例子,有家代工廠有32nm和28nm兩個工藝,照理柵極一個應該是32nm一個應該是28nm,但是呢他們家的28nm的設計規則上寫明28nm工藝的真正柵極是在32nm的基礎上乘以0.9再加上3nm,所以還是32nm。
再舉個例子,ST搞了個22FDSOI,其實柵極的長度是28nm,只是說透過FDSOI,可以實現和22nm器件相似的效能。因此,14nm和16nm的晶片,從技術上來說,做device的完全可以把器件效能調到一樣。
其次從設計的角度,如果晶片構架一樣,那麼效能的差距就主要透過頻率來體現。所以只要T和棒子的晶片頻率一樣,那麼效能就應該一樣。另一方面,考慮到6s+的大螢幕,我覺得T的晶片效能至少是不弱於棒子的。有人糾結是不是14nm的效能相同的情況下漏電少,所以要用在電池容量小的6s上。
我不這樣認為,如果14nm那麼好,為什麼6s+上不用呢?不是更應該用麼?要知道T的東西可不便宜。退一萬步講,就算14nm的晶片更省電,只要蘋果不讓你超頻,你還是享受不了更高的效能。其實晶片的漏電和螢幕的耗電比起來還是小頭,真正制約手機晶片漏電的是散熱。QTI的810被人主要詬病的就是發熱。
有人覺得棒子的14nm量產早,肯定效能更好。其實不是這樣的。三星這兩代工藝的研發我都有了解,我可以說三星是透過犧牲整個20nm工藝做到的。T為什麼投產16nm晚?因為T最先研發完成20nm,既然交了學費就要賺回來。全世界20nm工藝就T一家,結果就是產能被佔滿,連QTI這樣的大公司都拿不到產能。
所以T一來根本沒有足夠的裝置去研發和轉產16nm;二來按正常節奏也不需要那麼早投產14/16nm,不乘機賺個盆滿缽滿怎麼行?而三星的20nm研發其實是延期的(對半導體業界來說就是失敗了),所以丟掉了蘋果的所有訂單。三星的做法就是放棄20nm,直接上14nm,這意味著幾十億美金打水漂。T為了不被拉下,他的16nm其實是20nm FinFET化,趕鴨子上架,而16nm+才是真正成熟的工藝,就像三星的LPE和LPP。
其實從工藝技術和管理能力上來講,T都是最強的,連intel都不敢說強過他。誠然intel技術領先,但要知道intel基本只給自己生產晶片,這意味著如果他工藝上什麼問題搞不定可以透過設計補,而且產品數量也不多。
T就不同了,雖然也可以讓設計公司改,但代工廠畢竟不如自己的工廠強勢,而且T的產品數量要多得多,更考驗管理。三星在工藝方面,純粹particle的管控是不輸於T的,畢竟都是東方人,比較適應軍事化管理。三星的弱點在於PDK,也就是device,所以需要設計公司比較多的協助,因此你看三星基本沒有幾個客戶,就幾個大公司。
回過頭來講講蘋果為啥會讓兩家同時供貨。對於任何企業來說,單一供貨商都是十分危險,容易被掐脖子,同時不容易壓低成本。其實蘋果在歐美企業裡更像臺企(在蘋果工作的同學們自己說的)。只要效能滿足要求,就儘量壓低成本。
T的價格是非常貴的,在整個半導體代工業只有5%的利潤的現在,T維持著20%的利潤。據我所知,三星為了搶單,幾乎是貼著成本在賣,價格只有T的七成。所以無論是出於平衡供應商,還是壓價的角度,蘋果就很正常地選擇了兩家一起上。
最後,我在去年底退出三星專案的時候,當時的情況是三星的器件效能還弱於T,但是已經有yield了。不過對於三星和T這種級別的公司來說,有yield不是問題,device的調校才是難點。
其實14nm或者16nm都是對20nm的巨大飛躍,所以我寧可用龜速的iPhone4熬一年也不買6而等6s。而這兩者之間的差距,相比而言,可以說很小了,作為三星14奈米工藝的前任總負責人,我可以放心的告訴大家,三星的14奈米工藝真正的效能其實還沒有臺積電的16奈米好,不過蘋果既然退出了2個版本,就必然會對其最佳化,大家不必擔心效能上的差別。
看不少人都糾結蘋果iPhone6s/iPhone6s Plus分別由三星和臺積電生產的14nm和16nm工藝的CPU,其實大可不必。我就簡單講講我的認識,拋磚引玉。首先大家都認為尺寸越小效能越好,越省電。這個認識在跨代的工藝上是成立的,但是在同一代的工藝上就未必了。14nm和16nm其實是同一代工藝。那為什麼同一代工藝會有不同名稱呢?
這個其實更多的是一個商業競爭策略的問題。最早的時候,大家都是遵循摩爾定律,每一代差0.7倍。所以大家都是從0.25 -> 0.13 -> 90nm -> 65nm -> 45nm這麼一路下來的。但是呢,TSMC(臺積電,簡稱T)在45nm的時候搞了個妖蛾子的40nm。明面上是說老子工藝牛,相同的效能,但是能夠更小的面積,兩個字省錢。
實際上呢,一旦你按照T的40nm工藝設計了晶片,就不可能輕易轉到其它工廠的45nm工藝上,因為設計規則差距比較大。這就打亂了其它代工廠的研發腳步。同樣的就是28nm,其實就是32nm乘上0.9。
那麼尺寸真的有差距麼?舉個例子,有家代工廠有32nm和28nm兩個工藝,照理柵極一個應該是32nm一個應該是28nm,但是呢他們家的28nm的設計規則上寫明28nm工藝的真正柵極是在32nm的基礎上乘以0.9再加上3nm,所以還是32nm。
再舉個例子,ST搞了個22FDSOI,其實柵極的長度是28nm,只是說透過FDSOI,可以實現和22nm器件相似的效能。因此,14nm和16nm的晶片,從技術上來說,做device的完全可以把器件效能調到一樣。
其次從設計的角度,如果晶片構架一樣,那麼效能的差距就主要透過頻率來體現。所以只要T和棒子的晶片頻率一樣,那麼效能就應該一樣。另一方面,考慮到6s+的大螢幕,我覺得T的晶片效能至少是不弱於棒子的。有人糾結是不是14nm的效能相同的情況下漏電少,所以要用在電池容量小的6s上。
我不這樣認為,如果14nm那麼好,為什麼6s+上不用呢?不是更應該用麼?要知道T的東西可不便宜。退一萬步講,就算14nm的晶片更省電,只要蘋果不讓你超頻,你還是享受不了更高的效能。其實晶片的漏電和螢幕的耗電比起來還是小頭,真正制約手機晶片漏電的是散熱。QTI的810被人主要詬病的就是發熱。
有人覺得棒子的14nm量產早,肯定效能更好。其實不是這樣的。三星這兩代工藝的研發我都有了解,我可以說三星是透過犧牲整個20nm工藝做到的。T為什麼投產16nm晚?因為T最先研發完成20nm,既然交了學費就要賺回來。全世界20nm工藝就T一家,結果就是產能被佔滿,連QTI這樣的大公司都拿不到產能。
所以T一來根本沒有足夠的裝置去研發和轉產16nm;二來按正常節奏也不需要那麼早投產14/16nm,不乘機賺個盆滿缽滿怎麼行?而三星的20nm研發其實是延期的(對半導體業界來說就是失敗了),所以丟掉了蘋果的所有訂單。三星的做法就是放棄20nm,直接上14nm,這意味著幾十億美金打水漂。T為了不被拉下,他的16nm其實是20nm FinFET化,趕鴨子上架,而16nm+才是真正成熟的工藝,就像三星的LPE和LPP。
其實從工藝技術和管理能力上來講,T都是最強的,連intel都不敢說強過他。誠然intel技術領先,但要知道intel基本只給自己生產晶片,這意味著如果他工藝上什麼問題搞不定可以透過設計補,而且產品數量也不多。
T就不同了,雖然也可以讓設計公司改,但代工廠畢竟不如自己的工廠強勢,而且T的產品數量要多得多,更考驗管理。三星在工藝方面,純粹particle的管控是不輸於T的,畢竟都是東方人,比較適應軍事化管理。三星的弱點在於PDK,也就是device,所以需要設計公司比較多的協助,因此你看三星基本沒有幾個客戶,就幾個大公司。
回過頭來講講蘋果為啥會讓兩家同時供貨。對於任何企業來說,單一供貨商都是十分危險,容易被掐脖子,同時不容易壓低成本。其實蘋果在歐美企業裡更像臺企(在蘋果工作的同學們自己說的)。只要效能滿足要求,就儘量壓低成本。
T的價格是非常貴的,在整個半導體代工業只有5%的利潤的現在,T維持著20%的利潤。據我所知,三星為了搶單,幾乎是貼著成本在賣,價格只有T的七成。所以無論是出於平衡供應商,還是壓價的角度,蘋果就很正常地選擇了兩家一起上。
最後,我在去年底退出三星專案的時候,當時的情況是三星的器件效能還弱於T,但是已經有yield了。不過對於三星和T這種級別的公司來說,有yield不是問題,device的調校才是難點。
其實14nm或者16nm都是對20nm的巨大飛躍,所以我寧可用龜速的iPhone4熬一年也不買6而等6s。而這兩者之間的差距,相比而言,可以說很小了,作為三星14奈米工藝的前任總負責人,我可以放心的告訴大家,三星的14奈米工藝真正的效能其實還沒有臺積電的16奈米好,不過蘋果既然退出了2個版本,就必然會對其最佳化,大家不必擔心效能上的差別。