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最近看到有人問既然7nm被卡脖子了,那麼可以不可以用14nm工藝去實現7nm工藝產品的效能呢?如果單純只指效能的話,14nm工藝的產品當然可以實現7nm工藝產品的效能,這個事情實際上是有現成的例子的。

譬如英特爾的10代酷睿處理器和AMD Ryzen 3000系列處理器,前者就是14nm工藝,後者就是7nm工藝,但是在單核心效能上面10代酷睿是可以超過AMD Ryzen 3000處理器的,所以如果光說效能的話,14nm工藝當然可以實現超越7nm工藝的情況。

不過對於處理器我們不能僅僅考慮效能,除了效能,我們還要考慮能耗和麵積(成本),工藝提升的直接效果就是電晶體密度的提升,也就是說同樣面積的晶片,7nm比14nm工藝的產品可以具有更多的電晶體,這種情況下自然會帶來能耗的下降。

而且相比之前,同樣大小的晶圓可以切割更多的晶片,因此會帶來成本的下降,當然這個是比較理想的情況,實際上隨著工藝的提升,相關成本其實也是暴漲的,所以成本這一塊不一定會越來越便宜,起碼就目前而言7nm的成本是高於14nm的。

而且影響晶片效能的因素中,頻率也是很重要的存在,而目前在頻率上面表現最優秀的其實還是Intel的14nm工藝,採用該工藝的Intel處理器睿頻可以高達5.3GHz,而採用7nm工藝的AMD產品目前還沒有突破5GHz,所以如果你不考慮能耗的話,14nm又不是不能用。

而且能耗高不一定會影響效能發揮,因為真正影響效能發揮的是熱密度,而14nm晶片的熱密度其實是小於7nm晶片的,所以就單位面積的發熱量而言,14nm並不一定就比7nm差只要散熱器效能過關,散熱不是問題,反而是7nm的晶片因為積熱更高,溫度表現並不好。

當然上面是用桌面的X86處理器舉例子,因為桌面處理器對於能耗那一塊沒有那麼敏感,如果現在還是單核心時代的話,用14nm工藝堆一個超大核心,在效能上是完全可以超越7nm或者5nm工藝的產品,無非就是能耗大一些而已,但是現在已經是多核心時代了,14nm工藝在堆核方面存在巨大的能耗壓力,所以進化到7nm等更先進工藝是很有必要了。

那麼如果是手機處理器的話,那14nm肯定不如7nm了,因為手機處理器對能耗是最敏感的,而且目前的手機處理器核心數量也不少,安卓這邊旗艦的產品都是4大核+4小核的8核CPU設計,此外GPU部分也是整合在一起的,最新的麒麟9000和驍龍888使用5nm工藝都出現了能耗翻車的情況,如果是14nm工藝的情況下,還要有當前的效能的話,那個能耗應該是不敢想象了,誰用誰玩完。

在以前工藝的提升可以帶來效能,能耗和成本三個方面的進步,但是隨著越來越逼近狹義上的摩爾定律門限,我們發現這三個方面已經出現無法兼顧的事情了,譬如最近的5nm工藝上面,一些產品出現了效能不及預期的情況,而成本方面就更不用說了。

當然這裡只是簡單說一下14nm和7nm的事情,實際上工藝與架構等設計也是有關係的,而且核心堆得太大本身就可能帶來通訊時延的變化,會影響到晶片的效能,所以能夠使用先進的工藝還是使用先進的工藝吧,不要指望用28nm工藝去實現7nm工藝的事情,先進的工藝初期表現不好也沒有關係,多打磨幾次就是了,Intel的14nm工藝能夠達到當前的高度,那也是打磨了N年的結果。

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