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2 # 人稱杜先生
14納米制程的晶片和3納米制程的晶片到底有什麼區別?需要從製程工藝說起,那麼什麼是製程工藝呢?
晶片是利用光刻機等裝置在矽晶圓上光刻電路,用各種工藝做成大量場效應電晶體的一個規模龐大的處理單元,所謂的14納米制程,並不是指這些場效應電晶體的尺寸,也不是指場效應電晶體之間的間距,而是指單個場效應電晶體柵極材料的長度,當然柵極材料長度越小,電晶體尺寸也就越小,間距也就越小,根據摩爾定律,每間隔18~24個月,晶片內部電晶體數量會翻一倍,效能也會跟著翻一倍,目前已經實現了7nm製程的晶片量產,5納米制程有望在2020年實現量產,而3納米制程目前還沒有能力實現量產,5奈米以下的製程,漏電和量子效應會使晶片難以控制,目前研發人員正在尋找新的工藝解決這一些難題,相信不久就能實現。
那麼14奈米和3奈米晶片在運用上有哪些差別呢?主要有以下幾點:
1、電晶體規模。柵極尺寸變小,同樣面積的晶片內部可以容納更多的電晶體,以蘋果7納米制程的A13和正在研發的5納米制程A14晶片為例,A13有85億個電晶體,A14電晶體數量將突破150億。這帶來的最直接的效果是處理能力更快,畢竟150億個晶體管幹活比85億個晶體管幹活效率更高,更別說14奈米的晶片了。
2、功耗和散熱。電晶體柵極越小,距離越近,電能損耗約小,同時散熱越小,可以節約能源和減少散熱。
3、節約製造成本。因為芯片面積變小了,同樣大小的晶圓可以光刻更多的晶片,節省了很多材料。
總的來說,製程工藝的進步使晶片越來越小,越來越省電,發熱越來越小,但是效能越來越強,在運用中可以裝置做的更小,所以現在的電子產品越來越輕薄,效能卻越來越強。
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3 # 橙小站
主要差異是單位面積的電路密度差異、功耗差異兩個方面。
一、先說電路密度差異,現在的晶片製造多才用多層印刷技術。也就是說14nm工藝生產的單位電路體積是14*14*14nm=2744立方奈米;3nm工藝單位電路體積是3*3*3nm=27立方奈米。也就是說同樣體積的3nm晶片比14nm的晶片電路密度高100倍,每個電路都是一個運算單元,我們依也可以簡單理解為相同體積的3nm晶片比14nm晶片運算能力高100倍。
二、執行能耗差異,我們都知道14mm比3mm直徑的電線通行的電壓大很多,同樣的3nm電路單元所需要的最低驅動電壓要比14nm的電路單元小很多,雖然單位體積內電路單元的數量增加了很多,但是總體功耗不但沒有增加還可能降低,這也就是為什麼製程越小晶片越省電了。
三、目前最先進的製程為臺積電的5nm,3nm目前還沒問世,還處在研發階段。而14nm目前是中國在研的最先進製程,這個製程離目前最先進的5nm還差3代,正常情況下至少需要5-10年的研發才能達到目前的國際先進標準,而那時國際先進標準可能已經到達1-2nm級別。
四、產品競爭力上的差別。3nm的CPU可以做到體積只有14nm的三分之一,功耗14nm的五分之一,效能是14nm的20-30倍,價格僅僅比14nm的貴10倍。單價很高產品很薄的各大手機廠商旗艦機肯定都爭用3nm,絕不會考慮14nm。而能購買14nm的都是低端千元機,市場需求有限,在主流消費市場基本沒有競爭力。而牙膏廠的主流製程也是14nm,但是牙膏廠的14nm和傳統手機廠商說的14nm是有些區別的,具體可以自行百度,總體來說牙膏廠的14相當於手機晶片廠商10nm的效能水平。
總結:晶片中國產化道路上,革命仍未成功,同志仍需努力!
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4 # TAH
14奈米應該是三四年前的水平,以我個人用機的習慣應該是足夠了,無非就是華為的麒麟960?差不多是P10的水平吧。我一朋友現在手裡用的就是P10,反正我覺得夠用。如果華為只能用14奈米,我個人覺得問題不大,還會繼續考慮華為。當然玩遊戲的朋友可能就要吃力一點了。
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5 # 細說科技
14奈米密度是每平方毫米3300萬個電晶體,7奈米約1.08億個電晶體,3奈米至少是2.5億電晶體。假設面積一樣功耗可能會下降80%。同等效能相同的情況下,耗電量下降80%。可以想象下差距有多大。
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6 # 誰動了定情信物
沒有多大差別,科技都半個多世紀沒有更新了,都是一個模子刻出來的。晶片與一往的不同的就是計算方式不同,不過微奈米技術有搞頭。
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7 # 初出茅廬36
實驗室裡是有3nm的技術驗證,不過那是環柵不是finfet,距離實用還非常遙遠。而且穩定的工程還有很大困難,或者永遠都離不開實驗室。
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8 # 大繩中的大繩
3nm還沒有研發呃 這個問題就換成7nm吧(其實問題差不多 就是老製程和新制程應用嘛)
7nm一般用在手機上 電腦也有
14nm基本只有牙膏廠intel在用了
發熱巨大(相對於7nm)
一發燙就降頻 一降頻就卡頓
那你會問(我可以散熱啊)
有些壓得住
有的架構不能用
不然發熱太大
你壓不住
架構不改效能也就差別不大
即使是5ghz的intel i9 10900k(好像是他)
架構不改 和八代差距其實不大
總結 14nm落伍了 在電腦上也燙
基本現在都是7nm 只有牙膏廠這樣
7nm比較先進 主要用於手機吧 電腦也有
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9 # TeandCr
1.先說說14奈米和3奈米技術上的差別
以我們外人的看法14和3之間差別不是很大,但是當把物體縮小無限小的情況下,就體現出來技術的優越等級。舉個例子,中國產的發動機和日本的發動機質量好壞差別在於加工精度上,失之毫釐差之千里。這就是技術上的差別。
2.再來分析應用上的區別。同樣的一個圓晶,以14奈米工藝加工需要放多少個,同樣的面積以3奈米放需要多少個,這個很清楚了。以同樣一工程,第一隊使用五個人,第二隊使用五十人。在解決問題上五十人從速度和效率上都是佔優勢的。而且50人使用的力氣也比較少,而五人需要很大的力量也趕不上。
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10 # 真心永在
晶片製造的這兩代工藝產生的結果非常明顯,兩者對比,後者製作的晶片效能提升、發熱量下降、成本降低,整機的體積也會降低。
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14nm 跟3nm相差好幾代,沒有可比性,要了解這個問題首先要了解半導體的生產工藝。奈米工藝越先進帶表半導體內部可容納的電晶體數量越多,採用製程14nm指CPU電晶體閘電路為14奈米。 製造工藝指製造CPU或GPU的製程,或指電晶體閘電路的尺寸,單位為奈米(nm)。 目前主流的CPU製程已經達到了14-32奈米(英特爾第五代i7處理器以及三星Exynos 7420處理器均採用最新的14nm製造工藝),更高的在研發製程甚至已經達到了7nm或更高。 更先進的製造工藝可以使CPU與GPU內部整合更多的電晶體,使處理器具有更多的功能以及更高的效能; 更先進的製造工藝會減少處理器的散熱設計功耗(TDP),從而解決處理器頻率提升的障礙; 更先進的製造工藝還可以使處理器的核心面積進一步減小,也就是說在相同面積的晶圓上可以製造出更多的CPU與GPU產品,直接降低了CPU與GPU的產品成本,從而最終會降低CPU與GPU的銷售價格使廣大消費者得利。