什么是7nm?

談到這問(wèn)題，首先要明確什么是制程。制程指的是晶體管中，源極和漏極之間的距離。更加簡(jiǎn)單的理解是芯片工藝的精細(xì)程度，目前包括業(yè)界最新的高通驍龍845，華為麒麟970等手機(jī)SOC都是采用的10nm制程工藝。而7nm正是下一個(gè)各家芯片廠商和手機(jī)廠商爭(zhēng)奪的重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。

處理器的性能當(dāng)然是越高越好，但手機(jī)處理器不同于一般的電腦處理器，首先一部手機(jī)中能留給它的尺寸有限，這就要求手機(jī)芯片越小越好。另外受制于電池容量，手機(jī)芯片的功耗也被限定不能太高。以上兩點(diǎn)決定了手機(jī)芯片在保證高性能的同時(shí)必須滿足尺寸小和功耗低的要求，制程恰恰是解決這個(gè)矛盾的關(guān)鍵

先進(jìn)的制程帶來(lái)最明顯的改變就是降低手機(jī)芯片中晶體管的的電阻，從而降低晶體管因?yàn)殡娮鑾?lái)的熱能量消耗，以保證更多的功率提供到核心運(yùn)算上去。綜合以上，可以發(fā)現(xiàn)處理器的制程對(duì)于手機(jī)十分重要，更高的性能帶來(lái)更流暢的游戲體驗(yàn)，而一個(gè)保持正常溫度的機(jī)身更是能保證大家擁有一個(gè)良好的使用體驗(yàn)。一次制程的升級(jí)，帶來(lái)了功耗的降低與計(jì)算性能提升的雙重保障。

所以手機(jī)性能不斷提升的今天，半導(dǎo)體行業(yè)功不可沒(méi)。從40nm的K3V2到即將發(fā)布對(duì)的7nm的麒麟980才過(guò)去了6年的時(shí)間，可是手機(jī)的性能提升卻是數(shù)以倍計(jì)的。屏幕分辨率的提升，鏡頭像素的提升，這些其實(shí)都與手機(jī)性能息息相關(guān)。只有更高的運(yùn)算速度支持，我們才能支持更大分辨率的圖像輸出，更強(qiáng)的相機(jī)算法。

倘若離開芯片制程的進(jìn)步，手機(jī)玩王者榮耀，刺激戰(zhàn)場(chǎng)這些游戲也是不可想象的。因?yàn)檫@類重負(fù)載的大型游戲?qū)τ谑謾C(jī)的功耗和性能要求極為苛刻，必須保證低功耗的同時(shí)還能保證性能的穩(wěn)定輸出。

說(shuō)了這么多，處理器的制程真的這么重要嗎?以蘋果為例，當(dāng)初一直選擇三星作為自家處理器代工廠的蘋果為何在iPhone 7/Plus選擇了臺(tái)積電的16nm工藝而放棄了三星的14nm技術(shù)，自然是因?yàn)樵?6/14nm這一制程上臺(tái)積電的工藝更加成熟完善。

當(dāng)初兩個(gè)版本的A9處理器，蘋果分別選擇了三星和臺(tái)積電各自代工生產(chǎn)了一版，而臺(tái)積電強(qiáng)于三星的表現(xiàn)，想來(lái)也是蘋果在iPhone 7以后上徹底倒戈臺(tái)積電的重要原因吧。

但是有人會(huì)有這樣的疑問(wèn)：首批的7nm工藝成熟嗎?筆者就此咨詢了臺(tái)積電的相關(guān)朋友。臺(tái)積電的朋友表示：華為和臺(tái)積電在2015年就開始了關(guān)于7nm的相關(guān)合作，相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備已成熟。

另外據(jù)傳聞，麒麟980除了使用7納米制程工藝，將會(huì)首發(fā)4*A76+4*A55八核心設(shè)計(jì)，為ARM旗下最先進(jìn)的處理器架構(gòu)，最高主頻能夠到2.8GHz。GPU方面可能采用使用華為研究已久的自主架構(gòu)，性能在驍龍845搭載的Adreno 630的1.5倍，另外依然支持GPU Turbo技術(shù)。NPU方面搭載了寒武紀(jì)第二代NPU，AI性能較前代相比有較大的提升。

目前，麒麟980的性能參數(shù)尚未正式公布，不過(guò)根據(jù)代工廠臺(tái)積電公布的路線圖顯示，第一代7納米相比10納米，可使芯片性能提升20%、功耗降低40%;相比主流的16納米，性能可提升35%，功耗可降低65%。

在今年下半年的旗艦大戰(zhàn)里，三星、華為、蘋果三家中，僅有三星仍在堅(jiān)持使用10納米工藝的芯片。三星下半年的旗艦Note 9還會(huì)使用10納米的驍龍845，而華為Mate 20搭載的麒麟980，蘋果芯片采用的A12，均為7納米工藝。這也是余承東喊出“遙遙領(lǐng)先驍龍845”的底氣，華為聲稱的“打造最佳能效比”確實(shí)所言不虛。遙想當(dāng)年華為麒麟950越過(guò)20nm制程節(jié)點(diǎn)率先商用16nm制程工藝，而同期的高通驍龍810則因?yàn)?0nm落后的制程工藝而成為火龍。華為在芯片制程方面的的戰(zhàn)略眼光是極為準(zhǔn)確的。

因此，我們已經(jīng)可以想見(jiàn)在2018年下半年的旗艦機(jī)性能大戰(zhàn)中，三星落寞的背影，華為Mate 20注定成為安卓陣營(yíng)的機(jī)皇。