英特尔处理器真的每代都比上代,快出40%么?

英特尔公司被称为挤牙膏公司不是没原因的。它在桌面CPU市场上占有绝对的垄断地位,每次给自己的产品提升性能这么快其实是不太符合自身利益的。在我的记忆中,这能比上代CPU性能提升40的,也就是从七代到八代的过程,桌面级的I3从七八年的双核终于升级到了四核。I5升级到了四核,I7升级到了八核,同时笔记本的CPU也随之升级,整个性能在这次更新换代才终于是给足了诚意。

而之前的四五六代直到七代,就是完完全全的挤牙膏,每代的性能提升平均不足15%,六代到七代更是操蛋,大概只有5%的提升,中间产品的间隔也只有半年左右。这点也可以从一些网站的CPU天梯图可以瞧出端倪,比如说第八代的I3就跟第四到七代的I5性能基本相当。而之所以intel会在第八代CPU上提升如此之多的性能,还是因为AMD当时推出了锐龙系列的CPU,这款CPU的性能吊打当时的I7,而价格却比I7还要低,intel面对市场的竞争,不得不将新款CPU的性能大幅提升以应对竞争。

七纳米芯片和14纳米芯片的手机用户体验有啥不同?

芯片的性能主要由工艺和架构两个方面决定。7nm和14nm是指工艺制程,就是芯片的蚀刻尺寸,集成电路中的基本单元“晶体管”尺寸做得越小,在相同大小的处理器中拥有的计算单元就越多,功耗越低,性能也越强。这就是为什么厂商会强调处理器的工艺制程的原因。架构是芯片软硬件的接口结构,这个接口结构的优良直接影响到机器码在电路上执行的效率。

一个好的架构设计使得平均每个指令需要消耗的周期减少,从而使芯片的性能提高。举个例子:命令一个人吃饭,那么我们应该怎么命令呢?直接对他下达“吃饭”的命令,或者命令他“先拿勺子,然后舀起一勺饭,然后张嘴,然后送到嘴里,最后咽下去”。从这里可以看到,对于命令别人做事这样一件事情,不同的人有不同的理解。有人认为先给接受命令的人以足够的训练,让他掌握各种复杂技能(在硬件中实现对应的复杂功能),那么以后就可以用非常简单的命令让他去做很复杂的事情——比如只要说一句“吃饭”,他就会吃饭。

有人认为这样会让事情变的太复杂,毕竟接受命令的人要做的事情很复杂,如果你这时候想让他吃菜怎么办?难道继续训练他吃菜的方法?我们为什么不可以把事情分为许多非常基本的步骤,这样只需要接受命令的人懂得很少的基本技能,就可以完成同样的工作,无非是下达命令的人稍微累一点——比如现在我要他吃菜,只需要把刚刚吃饭命令里的“舀起一勺饭”改成“舀起一勺菜”,问题就解决了,多么简单。

这就是“复杂指令集”和“精简指令集”的逻辑区别。纳米数的意义是什么?芯片是由几十到上百亿的晶体管组成的,而晶体管之间的“距离”就可以作为工艺水平的代表,越先进的工艺,晶体管的密度越大,纳米数越小。相对的,英特尔的纳米数就要比台积电等其他晶圆厂严谨,台积电的工艺名称都有一些“水分”,同纳米数大概比英特尔落后一代。

所以,英特尔的10nm对标台积电的7nm,二者都接近DUV光刻的极限。在CPU架构相同的情况下,7nm和14nm芯片的工艺制程带来的差别主要是功耗和发热,采用7nm工艺制程的芯片功耗和发热大大小于14nm。如果CPU架构不同,那么7nm和14nm芯片的工艺制程带来的差别就是芯片性能的鸿沟。通俗讲就是7nm工艺制程可以让晶体管尺寸更小。

这就意味着,同样的芯片面积下可以容纳更多的晶体管,这样芯片可以实现的功能就多(如增加缓存容量或增加其他的功能),性能也跟着上一个台阶。更先进的工艺有什么意义?大多数情况下,工艺越先进,同架构、同频功耗越低,所以即使台积电的7nm工艺在高频下表现较差,但是中低频下依旧能提供比上一代工艺更好的功耗表现,例如高通骁龙855Plus的CPU频率已经接近3GHz了,功耗表现依旧是合格的。

另外,同等晶体管数量下,更高的密度带来的是更低的成本。面积越大的芯片,良品率越低,成本越高,而更高的晶体管密度换来了更低的芯片面积,同样的晶圆能产出更多的芯片;同样,同等面积的芯片,更高的密度换来了更多的晶体管数量,也就可以提高性能,例如,28nm下只能做四核芯片,16nm下就能做八核芯片,现在的旗舰手机芯片的晶体管数量已经接近70亿,这在以前是不可想象的。

手机芯片工艺制程一直在演变,20nm、16nm、14nm、12nm、7nm等等,每一代芯片制程工艺的升级。一般情况下,手机芯片的纳米数越低,意味着手机发热低,功耗少,消费者体验更佳!14nm和7nm芯片在日常使用并不会感受到明显的差别,但是在手机游戏,和高温等特定环境下就能感受到!以上个人浅见,欢迎批评指正。

英特尔的第10代移动处理器又更新了,但为什么重回14nm工艺?

谢谢邀请!采用14nm制成,主要是成本、用户端、市场竞争三方面的考量,也折射了PC行业的衰退。成本上,14纳米工艺成本与10纳米制程是两个不同的量级。能用低成本的14纳米工艺取得10纳米制程的效果,英特尔肯定选择14纳米工艺。应用上,两批CPU提供更高频率,具有Wi-Fi 6(Gig )和Thunderbolt 3连接性能。

但是,新发布的14纳米制程产品重点在于“连接”。而8月初发布的10纳米制程版本亮点在于AI,能满足特定客户的需求。同行竞争上,英特尔可能用14纳米工艺的CPU正面与AMD竞争,让自己的10纳米制程AI技术CPU更具优势。根据英特尔新闻稿,8月初发布的10纳米制程技术第十代智能英特尔酷睿处理器系列最大特色是:大规模为PC引入高性能人工智能(AI),在显卡性能方面实现重大飞跃,并提供同类最佳的连接。

8月22日发布的全新14纳米制程的第十代智能英特尔酷睿处理器在成熟的14纳米制程技术在节点内优化,与上一代相比整体性能提升高达16%,Office 365的生产力和多任务处理提高40%以上——而且不影响电池续航时间。此外,它们集成了最佳无线连接英特尔 Wi-Fi6(Gig )并支持目前速度最快、最通用的端口 Thunderbolt 3。

中芯国际只论性能,把14纳米芯片做大,性能是否达到7纳米水平?

14nm制程的芯片,通过做大体积,可以实现7nm的工艺的性能。并且已经在实际中有案例应用这个理念:云手机,超算都是,这个理念的典型代表。但是14nm芯片要花费的一次成本要比7nm的成本要高出4倍以上,后续产品使用中需要花费的二次费用单位时间要比别人高出2倍以上。(后面说一次成本,二次成本的问题)先来说说,通过做大体积为什么能够实现7nm的性能?超级计算机都知道吧,可以实现1秒1千万亿次的浮点计算(现在已经更高了)。

这种超级计算机还是使用的当下主流的14nm芯片的制程工艺,使用了数千,数万块的存储和芯片来构成。这就是一个典型的通过堆硬件,增大体积做到超高计算性能的案例。当然超算可不仅仅是硬件的堆积,还有还需要机房的整个软件架构的布局。超算中心机房前段时间华为发布了:云手机,不知道有几个人关注过?华为云手机这个东西的核心原理就是:手机本身的芯片可以降低性能,需要计算的各类数据,通过5G网络快速的传送到服务器上面,用大型服务器的计算能力,来帮忙计算,然后将计算结果传送到手机。

比较典型的例如:渲染图片,视频,游戏等等。多个应用共同运行时,通过云端实现多线程运行。这种应用的核心其实是,将多个14nm制程芯片的性能一起堆叠起来构成一个机房,比拼一个7nm制程的芯片。原理上说,同14nm增大体积达到更高的7nm制程芯片,是一样的含义。这样就是一个:终端低配,云端高配的“云手机”。

那么既然可以通过堆积硬件,解决性能问题,为什么我们还要追求7nm,5nm,甚至是1nm制程呢?这就要说到,芯片本身的情况了。所谓的14nm,7nm是指光刻机蚀刻机的光源波长。如果想要通俗的理解,那就是14nm的刻线光源波长要比7nm更长,刻线的宽度更宽。但是这里有一个需要注意,实际的蚀刻中蚀刻的线槽并不是2倍的宽度关系。

(光源照射蚀刻液,蚀刻液腐蚀硅片)。芯片放大的晶体管图一个芯片的光刻过程要经过30次左右的光刻过程。实际刻出来的线路槽事实上光刻是重复性的过程。光刻——金属沉积进入蚀刻后的槽中——化学清洗不需要的金属(铜)——再光刻——再沉积——再清洗……。如此往复。最终形成的整个硅片上面的电路是一个立体化的,并不是一层,一般情况都在10层以上,数千万,甚至数亿的门电路。

光刻机的光刻过程那么这里可以回到问题:单个芯片14nm和7nm工艺制程的差距如果要让14nm达到7nm工艺状态下,门电路的数量相同。(暂且不考虑集成度,以及各类功率的问题,这个后面聊)在硅片厚度一定的状态下,14nm制程芯片面积至少是7nm芯片的4-6倍。这个差距就很明显了。实际情况下,7nm芯片要达到14nm芯片的性能也不需要同14nm芯片有相同数量的门电路数量。

晶体管越小后,整个芯片集成度越高,同时能耗也可以做的更低。其实是后续的能耗问题,直接决定了,手机,电脑等设备电池的大小,以及终端设备的大小问题。这也就是说到,我们最开始关于:一次成本,二次成本的问题。一次成本是芯片材料消耗的成本,14nm体积大消耗的材料更多,由于芯片良品率本身就不能达到100%的情况。

所以残次品也要算到一次成本中。这样就造成了,14nm芯片想要高性能,就需要付出更大的成本。二次成本,就是我们说的能耗,终端散热,以及终端体积过大,有多少人愿意,为这个又大又笨拙的芯片买单的市场成本问题。很显然二次成本,伴随着芯片使用量越大,14nm制程工艺想要达到7nm芯片需要付出翻倍以上的成本。这也是为什么中芯国际实现了14nm制程,依然要不断追求7nm的核心原因。

基于10nm工艺的英特尔芯片性能会比自家14nm的有大幅度提升吗?

从半导体的发展情况来看,制程工艺数字越小越先进,同样一颗芯片,理论上用10nm工艺制造,无论是性能潜力、频率高低,还是能耗比都应该比14nm芯片高不少,这么多年来,除了对芯片架构上的改进,业界就是靠着半导体工艺,从微米时代到纳米时代,又从90nm一路来到7nm才获得如此成就的。不过要说10nm芯片比14nm更好也不是绝对的,毕竟一个新工艺需要时间发展成熟,比如英特尔的第一代10nm工艺就因为频率不达标,良品率上不去,所以还不如14nm芯片更好用,这也是英特尔10nm芯片拖延了这么久的原因之一。

可能只有到第二代或者第三代10nm工艺成熟后,那时候的芯片才能真正超越现在14nm芯片。随着晶体管之间间距的缩小,芯片的漏电问题也是越来越严重,英特尔恐怕也是把很多的精力花费在了10nm工艺的漏电问题上,从这一点来看,如果没有突破性的技术出现,那么半导体工艺的进步恐怕会逐渐放缓,英特尔最新的10代桌面酷睿处理器仍然是14nm工艺,如果要用上10nm的话,恐怕真的需要等到11代乃至12代酷睿了。


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