最近的数码圈非常热闹,华为突破工艺封锁,带来新的麒麟 9000S 芯片,苹果也首发 3 纳米制程的芯片 A17,即将上线的还有高通的年度旗舰芯片 8Gen3 等等。
手机性能愈发强大,很多人会问:我平时就是刷视频、聊天、看新闻,需要这么好的芯片吗?为什么我们需要越来越先进的的芯片制程?我真的需要为这么贵的技术买单吗?今天,咱们就来聊聊你关心的这些问题。
什么是芯片制程
说起芯片制程,就不得不提到一个大名鼎鼎的定律:摩尔定律。如果你对电子产品有一些了解,那么相信你一定听过这个定律。
这个定律的具体内容是:集成电路上可以容纳的晶体管数量,大约每 18~24 个月提升一倍。换句话说,芯片的性能每 18~24 个月提升一倍,同时价格将为之前的一半。
图源:https://unsplash.com/ 摄影师:Brian Kostiuk
这其中芯片制程就是容纳晶体管数量提升的关键因素之一。我们常听到的 7 纳米工艺或是 3 纳米工艺,主要指的是芯片晶体管栅极宽度的大小,这个数字越小,晶体管密度就越大,比如最新的芯片已经可以有 150 亿以上的晶体管。
当然,你现在看到的很多 5 纳米、4 纳米或是 3 纳米的工艺,其实物理上的宽度并没有真的达到 5 纳米或是 3 纳米,而是成为一个品牌名,就像手机型号一样。不过这并不影响制程依旧在继续前进。
一般来说,更先进的制程一方面可以带来性能的提升,以手机芯片为例,它其实包含了 CPU、GPU、AI 芯片、ISP 等诸多部分组成,更先进的制程,比如 3 纳米工艺,带来的更多是大型游戏渲染、视频剪辑、图像处理、AI 运算分析等等,需要更多运算和更强性能实现的场景。
另一方面,也会带来能效的提升,也就是说,实现相同的性能,理论上更先进的制程耗电会更少。当然,制程提升的同时,也意味着制造难度越来越大。
对于普通人为什么也需要先进的工艺
回到上面的问题,虽然最新旗舰芯片的更强性能普通人可能用不到,但是如果对手机的需求只是上网、聊天、看视频,性能是否是过剩的?
其实我们对于性能的需求比想象中要大,也许在可见的未来,还看不到真正的“性能过剩”。软件始终能够带来新的功能吃掉性能提升,并创造新的性能需求,而这些功能其实已经在潜移默化影响我们的使用。