虐死技术控,这些手机处理器的工艺节点你搞懂了吗
小米手机3率先开售的移动版(采用Tegra 4处理器)
HP(High Performance):虽然性能比较强,但是漏电率不低,仅限生产PC上处理器和显卡中CPU/GPU等高性能部件,对于手机处理器并不适合。
HPM(High-Perf Mobile):为了更好地优化HP这种工艺,将其移植到手机处理器上,台积电推出了HP工艺升级版--HPM,漏电率稍微比HPL高一点,但是性能上却 超越了HP,成为目前台积电在28nm制程节点上最受欢迎的工艺分类。代表作有:骁龙800系列,主要是骁龙800、骁龙801和骁龙805,还有最新的 骁龙600系列两款新品--骁龙652和骁龙650。联发科方面则有Helio X10、MT6752、MT6732、MT6592、MT6588经典产品。华为P8上面的麒麟930和Nvidia的Tegra K1也是采用了HPM工艺分类。
华为P8(麒麟930)
上文提到的LP工艺分类,虽然在漏电率和性能上都不占优势,但是却因为成本低,而且出现时间比较早,技术比较成熟,所以骁龙400和骁龙600系列的中 低端处理器都十分喜欢使用这种工艺分类,包括昔日的骁龙615、骁龙410,现在唱主角的骁龙616和骁龙617以及即将到来的骁龙425、骁龙430和 骁龙435。联发科方面也是,MT6753和MT6735这两颗全网通的芯片采用了LP这种工艺打造。特别说明的是,它们俩的上一代产品MT6752和 MT6732则是采用了HPM这种更高等级的工艺分类,不过不支持全网通。相比之下,上述提到的骁龙400和骁龙600系列处理器基本上已经全面普及三网 通吃。
HPC(High Performance Compact)和HPC+(High Performance Compact Plus)则是台积电最近两三年才兴起的两种新工艺,后者代表作为联发科最新中端级别处理器Helio P10。 HPC+相比HPC在同等漏电率下性能提升15%,换句话说,在同等性能下功耗降低30-50%。
金立S8(Helio P10)
20/22nm
无论是PC还是手机处理器,这个工艺节点的芯片很快就退出了历史舞台,被14/16nm处理器抢占市场。PC领域的Intel虽然很早就量产了这个节点 的处理器,但是因为Tick-Tock定律的驱使,使用了两代处理器(IvyBridge和Haswell)就开始进入14/16nm时代。由于对手 AMD的工艺制程(28/32nm)停滞不前,加上光刻技术并没有取得重大突破,同时如今PC市场也并不需要换代换得那么频繁,多方面因素作用下,最终让 Intel的"Tick-Tock"定律在14/16nm这一代节点上慢下来,更加衬托出20/22nm这一代产品持续时间并不长。
手机处理器方面也一样,20/22nm制程节点上,台积电用了足足几年时间才克服漏电率和产能的问题,直到如今还依然不能够全面供货给Nvidia、 AMD、Qualcomm、联发科这些昔日的合作伙伴,据外媒报道,台积电对外宣传指20nm的SoC并不适合用在PC领域的芯片上,所以显卡领域才那么 久没有更新20nm制程,停留在28nm那么多年。事实是否如此?谁知道呢?Qualcomm和联发科能够用上20nm的处理器也屈指可数,骁龙810、 骁龙808和命途多舛的Helio X20。外界也有声音称20nm的SoC漏电率一直很严重,导致Qualcomm和联发科两位客户一直都不太满意,但是苹果A8和苹果A8X很早就用上了 台积电20nm SoC工艺,也没见iPhone 6和iPhone 6 Plus上面出现什么致命的功耗发热问题,别有内情吧,呵呵!
全球首款搭载骁龙808智能机--LG G4
三星在20/22nm上两款经典处理器为Exynos 5430和Exynos 7(7410),也就是分别搭载在三星Galaxy Alpha和三星Note 4上面的两颗处理器,三星也是从这个时候开始赶上台积电和Intel,不久后和台积电、Intel同时迈进14/16nm工艺制程节点。
三星Note 4(Exynos 7系处理器)
值得一提的是,在20/22nm工艺节点上,Intel引入了3D FinFET这种技术,三星和台积电在14/16nm节点上也大范围用上了类似的FinFET技术。下面我们统称为FinFET。
FinFET(Fin Field-Effect Transistor)根据百度百科定义,称为鳍式场效应晶体管,是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。以前也和各位读者介绍过,其实就是把芯 片内部平面的结构变成了3D,降低漏电率同时又能够增加晶体管空间利用率,当然,实际情况比较复杂,这里不详细展开了。
14/16nm
由于上文提到的历史原因,20/22nm并没有什么工艺分类,很快就被14/16nm取代了,台积电采用了16nm,三星和Intel采用了14nm。
Intel的Broadwell、Skylake和Kaby Lake(将会延期上市)三代PC处理器架构都采用了14nm工艺。
三星已经发展了两代14nm工艺,第一代就是用在Exynos 7420和苹果A9上面的FinFET LPE(Low Power Early),第二代则是用在Exynos 8890、骁龙820和发布不久的骁龙625上面的FinFET LPP(Low Power Plus)。
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