虐死技术控，这些手机处理器的工艺节点你搞懂了吗

最近看科技新闻，经常看到10nm、7nm处理器工艺最新报道，14/16nm才经历了两代产品的更替，不禁概叹芯片制程的发展日新月异。一直以来的半导体行业，尤其是处理器的工艺制程和架构都是技术宅所关心的内容。其中，在工艺改进 骁龙820比骁龙810提升了啥也有系统性地介绍过很多和芯片工艺制程相关的知识，但是当时只是提到28nm、20nm这些概括性的时间节点，其实同为28nm制程，不同芯片厂商之间会有不同的工艺分类，即使是同一家厂商，也会细分为高性能和低能耗的制造工艺，今天我们就来聊聊那些FinFET、3D FinFET、HPM等不明觉厉的行业术语。之前在Plus/Note/Pro 智能机这些后缀都啥意思介绍过Plus、Pro、Prime、Pure这些那么相似的后缀具体是什么意思，今天我们也来看看HPM、HP、HPC+、 HPC、HPL这些形似神不似的专业术语究竟有什么区别？

10nm快登场 还没弄懂手机处理器工艺吗

下文内容和芯片制造业相关，所以先和各位读者回顾一下三种不同的芯片厂商：IDM、Fabless、Foundry。IDM就是指Intel和三星这种拥有自己的晶圆厂，能够一手包办IC设计、芯片制造、芯片封装、测试、投向消费者市场五个环节的厂商。Fabless则是指有能力设计芯片架构，但是却没有晶圆厂生产芯片，需要找代工厂代为生产的厂商，知名的有Qualcomm、苹果和华为。代工厂（Foundry）则是大名鼎鼎的台积电和 GlobalFoundries。

预备知识聊完了，接着我们看看从55nm开始一直回顾到如今的14/16nm节点，看看都有哪些经典的处理器工艺分类出现过。PS：由于每个节点的工艺分类都比较多，所以下文以智能手机处理器为主。

不同工艺节点的工艺分类详解

55nm

在55nm节点，对智能手机而言，台积电ULP（Ultra low power）工艺分类值得一说，在40/45nm和28nm，台积电都有保留这种工艺分类。

采用55nm的ULP工艺，代表作有Nvidia显卡中GPU核心：G200b和G92b

40/45nm

在40/45nm节点，台积电三种比较常见工艺分类，分别为LP（低耗电）、G（通用）和ULP（Ultra low power）。LP工艺我们放在下面28/32nm中一起讲，因为该工艺节点的处理器会多一点。

在工艺改进 骁龙820比骁龙810提升了啥一文中我们已经说过，台积电在40/45nm工艺节点能够同时生产出同一代两种制程的芯片，这是比较特别的。

45nm代表处理器：骁龙S2和骁龙S3

40nm代表处理器：MT657x和Tegra2（全球首颗双核手机处理器）、Tegra3（全球首颗四核手机处理器）

当年发热厉害的HTC One X被Tegra 3坑了

在45nm节点，还有Intel和三星处理器也是值得一提的，这两家IDM巨头厂商很少向外界公布每一代节点工艺分类，只是简单地统称为HKMG，当然HKMG也是一个可以展开来说的关键术语，下文会介绍。

Intel在45nm的代表有两代不同架构的PC处理器：Penryn和Nehalem，Penryn是Core架构的工艺改进版，Nehalem则是 全新的架构，这也是符合Tick-Tock定律的演进。Nehalem架构进一步对Core Microarchitecture进行了扩展，这一代架构历史低位相比Core架构同样重要，引入第三级缓存（L3 Cache）和QPI总线提高CPU整体工作效率，同时将内存控制器（IMC）整合到CPU，提高CPU集成度，当然还有重新回归的超线程（多线程）技 术，配合Intel历史上首次出现四核心处理器，定位最高的i7处理器能够实现四核心八线程的运算能力。

三星在45nm的代表作则有Exynos 3110、Exynos 4210、苹果A4和苹果A5/A5X。

一代经典iPhone 4（苹果A4处理器）

28/32nm

时间来到了移动处理器（特指手机处理器）最为经典的一代制程节点--28/32nm。主要是整个行业负责生产手机处理器的厂商停留在28nm节点的时间 过长，除了Intel在PC处理器上率先越过28/32nm节点，GlobalFoundries、三星、台积电等厂商基本上都受制于技术瓶颈，将28 /32nm工艺制程连用了几代处理器。

GlobalFoundries由于缩写为"GF"，所以被业界戏称"女朋友"，"女朋友"和 AMD一直走得比较近，加上和AMD曾经有着血缘关系，导致如今主要客户基本上都是AMD，在28/32nm节点上，"女朋友"一共出现了HPP、HP、 SLP（都是28nm）和SHP（32nm）四种主要工艺分类。由于和手机处理器关系不大，这里不展开介绍了。

台积电方面，在这一代制程节点，出现了HP和LP两大类的工艺分类。

HP（High Performance）：主打高性能应用范畴。

LP（Low Power）：主打低功耗应用范畴。

为了满足不同客户需求，HP内部再细分HPL、HPC、HPC+、HP和HPM五种分类，下面小编将它们的缩写还原成全称，看到全称之后，读者应该不难理解它们的含义。

先来插入一条备注，在工艺制程领域，我们常常讨论"漏电"一词，简单来说，就是指伴随着工艺制程提高，CPU集成更多的晶体管，二氧化硅绝缘层变得更薄，从而导致电流泄漏。

电流泄漏最大问题就是增加了芯片的功耗，为晶体管本身带来额外的发热量，还会导致电路错误，CPU为了解决信号模糊问题，又不得不提高核心电压，综上所述，漏电率越低，对CPU整体性能表现和功耗控制更加有利。下面我们看看HP这五种工艺分类在性能和漏电上表现如何？

HPL（High-Perf Low-Leakage）：漏电率虽然低，但是性能上表现却不高。当年Nvidia的Tegra 4处理器，为了控制惊人的功耗和发热，不得不使用HPL这种工艺分类，无奈最终还是压制不住自身的发热，被迫将主频限制在比较低的运行状态，搭载了高频版 Tegra 4的Nvidia Shield掌机只能够通过主动散热（内部安装风扇）解决问题。