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一个尴尬的事实:芯片工艺越先进,价格越贵,性能提升越小

去年,苹果就全球首发了3nm的手机芯片A17 Pro。

在发布之前,大家对它抱有着巨大的期待,觉得台积电三年磨一剑,3nm肯定会比5nm强很多。

但结果让人失望,3nm的A17与 5nm的A16相比,CPU单核提升了10%,多核提升了2%,GPU多了一个GPU核后,提升了20%。

很显然,如果要较真,3nm的A17提升真的有限,远远低于大家的预期。

而今年,联发科、高通、三星等均会用上3nm工艺,等这些芯片推出后,大家去评测,就会发现一个事实,不只是苹果,其它几家也是如此,那就是3nm芯片,相比于5nm芯片,提升并不会太明显。

但是虽然性能提升不明显,价格却提升的很明显,据说3nm的芯片,相比于5nm芯片,仅在制造代工这一块,可能就要贵30%,最终反应在终端价格上,可能会贵50%。

那么问题就来了,为何芯片工艺越先进,价格越贵,性能提升反而越小了呢?

事实上,事情还就真的这么尴尬,随着芯片工艺越来越接近物理极限,工艺提升越来越难,性价比越来越差,性能提升也越来越有限,但成本却越来越高了。

因为工艺越先进,工艺难度越大,同时使用的设备也越先进,成本自然是越来越高的,远比之前高的多。

看看上图,大家看到,工艺越是成熟时,每次提升时,晶体管密度提升的更大,而越是先进工艺,比如5nm和3nm相比,晶体管密度,其实又提升的不多。

而芯片性能,主要靠晶体管多少来决定的,密度高,单位面积内的晶体管多,性能就强,如果密度不提升,晶体管数量不多,性能就不会有什么变化。

而越到接近物理极限,提升晶体管密度就越困难,所以就导致了目前这个局面。

可以预计的是,当3nm到2nm,2nm到1.4nm,1.4nm到1nm时,成本会更高,而性能提升的可能会更少,同时花费的时间成本也会更长,可能3年一代,甚至5年一代。

这也是为何,像格芯、联电就留在12/14nm,不再前进的原因,因为10nm之后,性价比越来越低,使用的厂商越来越少,需求也少了,养不活太多的晶圆厂了,于是格芯、联电就放弃了这个市场。

只有台积电、三星、intel这三家,还想分出一个胜负来,不断的更新工艺,但实际上性价比是越来越差的,数据显示,真正性价比最高的两代芯片工艺,其实是28nm14nm这两档,价格相对便宜,性能也够用。

发布于:湖南

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