芯片的工藝為什么越小越好

芯片之于手機(jī)和電腦而言，就如同大腦之于人，其性能的大小直接就決定了設(shè)備的性能，現(xiàn)在很多科技控都知道，現(xiàn)在智能手機(jī)的芯片工藝已經(jīng)達(dá)到了7nm的工藝，而電腦的CPU工藝卻僅僅是14nm，為什么計(jì)算機(jī)的工藝就沒(méi)有辦法達(dá)到7nm?看完長(zhǎng)知識(shí)了

解釋這個(gè)問(wèn)題之前，先來(lái)說(shuō)一下到底什么是7nm和14nm工藝，所謂的7nm和14nm 工藝其實(shí)就是在處理器上進(jìn)行蝕刻的大小，與電腦有些不同的是，手機(jī)上預(yù)留的處理器空間是十分的有限的，如果蝕刻足夠的小的話，就可以在處理器上放入比之前更多的計(jì)算單元，這就會(huì)使得其性能得到提升。

說(shuō)完其工藝的概念之外，再來(lái)說(shuō)說(shuō)為什么電腦達(dá)不到和手機(jī)相同的工藝，其實(shí)首要的原因還是二者本身就存在很大的區(qū)別，電腦是一個(gè)具有高級(jí)語(yǔ)言的設(shè)備，其計(jì)算能力十分的強(qiáng)大，同時(shí)在結(jié)構(gòu)和處理數(shù)據(jù)上都十分的復(fù)雜的。

不同于手機(jī)，電腦處了芯片之外還需要其他很多的方面的共同配合工作，才會(huì)使得其完成很多十分復(fù)雜和龐大的運(yùn)算過(guò)程，現(xiàn)對(duì)于電腦的芯片而言，手機(jī)的芯片你只不過(guò)是一個(gè)十分精簡(jiǎn)的電路模板，簡(jiǎn)單的芯片就能夠使我們的手機(jī)進(jìn)行工作。

這也就說(shuō)明兩者處理數(shù)據(jù)的能力有著十分巨大的差別，電腦處理數(shù)據(jù)的能力相對(duì)于手機(jī)的芯片，其能力更加的強(qiáng)悍，同時(shí)所具備的運(yùn)算能力也更加的強(qiáng)勁，再加上電腦處理數(shù)據(jù)能力的影響，其本身的芯片工藝就和手機(jī)芯片不同。

但是如果非要將兩者進(jìn)行比較的話，電腦14nm工藝芯片的性能肯定是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于手機(jī)的7nm芯片工藝的，其實(shí)就是前文所提到的，電腦相比于手機(jī)而言，其本身就具備龐大數(shù)據(jù)的處理能力，這是手機(jī)芯片所不具備的，所以說(shuō)就算是14nm的電腦芯片于7nm的手機(jī)芯片進(jìn)行比較的話，這也并不說(shuō)明電腦的芯片能力低于手機(jī)的芯片能力。

至于為什么現(xiàn)在的電腦芯片是14nm工藝，是因?yàn)镮ntel第六代的處理器所采用的處理器就是14nm工藝，這也是現(xiàn)存的集成程度最高的一枚芯片，同時(shí)在性能方面也較之前替升了不少。所以說(shuō)對(duì)于現(xiàn)在而言，14nm工藝已經(jīng)是電腦芯片的一個(gè)十分先進(jìn)的工藝。

當(dāng)然，在以后，隨著我們對(duì)于電腦的運(yùn)算能力的需求的不斷地提升，其在芯片的工藝上肯定會(huì)不斷的升級(jí)，到時(shí)候14nm工藝可定會(huì)成為過(guò)去式，而手機(jī)的芯片能力到底最終會(huì)不會(huì)超過(guò)電腦，這些都還不一定。

為什么芯片工藝越小功耗越低

這是指處理器工藝制程，也就是處理器的蝕刻尺寸，將一個(gè)單位的電晶體放在多大尺寸芯片上，數(shù)值越小，工藝越復(fù)雜，性能越強(qiáng)，功耗越低。

芯片制作工藝越小越好嗎

我們一般說(shuō)的芯片14nm、10nm、7nm、5nm，指的是芯片的制程工藝，也就是處理內(nèi)CPU和GPU表面晶體管門電路的尺寸。

一般來(lái)說(shuō)制程工藝先進(jìn)，晶體管的體積就越小，那么相同尺寸的芯片表面可以容納的晶體管數(shù)量就越多，性能也就越強(qiáng)。5nm性能更強(qiáng)更快。

芯片的工藝為什么越小越好用

處理器如眾所周知，這些年在芯片生產(chǎn)，似乎有一種以制程論英雄的感覺(jué)，那就是看誰(shuí)的制程工藝更先進(jìn)，制造越小越好。比如第一款7nm芯片麒麟980，依靠制成工藝和高通驍龍的845打得有來(lái)有回。

通常我們所說(shuō)的CPU的“制作工藝”指得du是在生產(chǎn)CPU過(guò)程中，只要進(jìn)行加工各種電路和電子元件，制造導(dǎo)線連接各個(gè)元器件。通常其生產(chǎn)的精度以微米(長(zhǎng)度單位，1微米等于千分之一毫米)來(lái)表示，未來(lái)有向納米(1納米等于千分之一微米)發(fā)展的趨勢(shì)，精度越高，生產(chǎn)工藝越先進(jìn)。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件，連接線也越細(xì)，提高CPU的集成度，CPU的功耗也越小。

芯片的工藝為什么越小越好呢

4nm和8nm的差別是工藝制程及柵極寬度不同。

芯片4nm和8nm指的是芯片的工藝制程，而芯片的nm實(shí)際上是指芯片內(nèi)部最小構(gòu)成單位硅晶體管的柵極寬度。工藝制程越小，柵極寬度越小，其單位面積內(nèi)硅晶體管數(shù)量越多，芯片性能也就越強(qiáng)。一顆8nm芯片每平方毫米大約6000萬(wàn)晶體管，而4nm芯片每平方毫米大約2億只硅晶體管。

芯片越小越難做嗎

芯片設(shè)計(jì)并不難，華為海思麒麟可以比肩高通，但是光刻機(jī)，目前來(lái)說(shuō)能生產(chǎn)5納米到7納米的光刻機(jī)基本上被荷蘭的一家名叫阿斯邁爾（ASML）的生產(chǎn)廠家所壟斷，光刻機(jī)是目前世界上最精密的機(jī)器設(shè)備，它是生產(chǎn)高端芯片的核心設(shè)備，我國(guó)在這方面也只能生產(chǎn)14納米到28納米的光刻機(jī)，能夠生產(chǎn)3納米的光刻機(jī)短時(shí)期內(nèi)還無(wú)法突破。

芯片工藝越小越好嗎

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把芯片從大做小，具體是指芯片晶體管柵極寬度的大小，數(shù)字越小對(duì)應(yīng)晶體管密度越大， 芯片功耗越低，性能越高，但要實(shí)際做到這一點(diǎn)卻并不容易。從芯片的進(jìn)化歷史來(lái)看，芯片的研發(fā)主要遵循著摩爾定律，即每18個(gè)月到兩年間，芯片的性能會(huì)翻一倍，使一塊芯片內(nèi)裝上盡可能多的晶體管來(lái)提升芯片性能。

為什么芯片要越做越小

隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，芯片越做越小，帶來(lái)的是芯片集成度與性能不斷提升，功耗越來(lái)越低，但同時(shí)也意味著技術(shù)含量和成本越來(lái)越高。

28nm作為介于先進(jìn)工藝和成熟工藝之間的工藝，對(duì)大多數(shù)芯片而言都具備較好的性價(jià)比。

性能上，28nm較之前的成熟工藝，在功耗、尺寸、散熱等指標(biāo)上更具優(yōu)勢(shì)；成本上，它的成本剛剛好。20nm及之后的先進(jìn)工藝采用FinFET（鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管）工藝，復(fù)雜度提升帶來(lái)工藝成本的提高。

芯片最小工藝水平

區(qū)別主要是硅晶體管柵極寬度不同。

所謂低納米與高納米指的是芯片內(nèi)部最小構(gòu)成單位硅晶體管的柵極寬度不同。同樣面積內(nèi)，高納米的柵極寬度更小，也就是說(shuō)同樣面積內(nèi)高納米能容納更多硅晶體管，硅晶體管數(shù)量越多芯片的運(yùn)算能力越強(qiáng)。當(dāng)然高納米指的是納米水平高，也就是數(shù)值小的納米制程。

芯片工藝對(duì)芯片的影響

高端芯片和低端芯片的差別評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括以下幾個(gè)部分：

1、制程工藝，遵循摩爾定律，制程越小的芯片，原則上具有更高的晶體管密度，因此整體性能也越好，目前手機(jī)中常用的芯片中，高端芯片已經(jīng)達(dá)到5nm制程工藝，比較有代表性的就是麒麟9000和驍龍888等高端芯片；而現(xiàn)在可及的最小制程為1nm制程工藝，目前中國(guó)臺(tái)灣的臺(tái)積電和韓國(guó)的三星在這職稱上都已經(jīng)有較大的突破。

2、晶體管密度除了由制程影響，其晶體管設(shè)計(jì)也對(duì)與芯片的性能有著極大的影響，原則上講，越小的晶體管，在單位面積芯片的安裝密度就越大，帶來(lái)的性能提升就越強(qiáng)；另外，晶體管的固定方式對(duì)于芯片的性能也有極大的影響，隨著制程工藝的不斷縮小，從最早的2D晶體管固定發(fā)現(xiàn)到3D晶體管固定是必然趨勢(shì)。

3、晶體管的智能設(shè)計(jì)對(duì)于芯片的質(zhì)量和計(jì)算性能也有極大的影響，高端芯片往往在設(shè)計(jì)上更加精密，性能也更加穩(wěn)定。

芯片制程為什么越小越好

6納米的天璣處理器是1100型，定位于中端處理器。天璣1100處理器約等于高通驍龍750g處理器。

同等6納米工藝制程條件下，高通驍龍優(yōu)于聯(lián)發(fā)科芯片處理器。

6納米工藝制程的高通驍龍?zhí)幚砥魇?70處理器，其性能指標(biāo)是中高端。在安兔兔跑分上約等于67萬(wàn)左右，天璣1100安兔兔跑分約47萬(wàn)左右。差距還是明顯的。