臺積電5nm待發(fā) 7nm/10nm又雙叒叕落伍了

當我們還在糾結(jié)新買的手機或者電腦是不是最新的7nm或10nm芯片的時候，臺積電在本月重磅宣布率先完成5nm的架構(gòu)設(shè)計，且已經(jīng)進入試產(chǎn)階段。半導(dǎo)體工藝在如此短暫的時間內(nèi)實現(xiàn)了如此快速的迭代，這完全超出了很多人的預(yù)期。

尤其是對于那些在苦等AMD 7nm和intle 10nm新品的DIY玩家們而言，這個消息簡直如晴天霹靂一般的存在。難道說，很多人還沒用上的7nm和10nm，已經(jīng)又雙叒叕要落伍了嗎？這不僅讓人感嘆科技發(fā)展之快，更讓人覺得心里有一些不爽……

臺積電5nm蓄勢待發(fā)

其實從用戶的角度，我們理應(yīng)支持產(chǎn)品的加速迭代升級，因為這可以讓我們以同樣的錢獲得性能更為出色的產(chǎn)品。但是如果產(chǎn)品更新的頻率過快，似乎則產(chǎn)生了“過猶不及”的反效應(yīng)。因為誰也不想今天剛買的最新產(chǎn)品，還沒用幾天就“落伍”了吧！

精進的臺積電通過率先搶占7nm制程而大受裨益，獲得了蘋果、高通、AMD、NVIDIA等國際巨頭的大額訂單。甚至也讓一直受到intel打壓的AMD，也憑借臺積電7nm而受到了玩家更多的關(guān)注和期待。

這也讓臺積電一鼓作氣，決定在2020年攻下5nm高地！

根據(jù)官方數(shù)據(jù)，相較于7nm（第一代DUV），基于Cortex A72核心的全新5nm芯片能夠提供1.8倍的邏輯密度、性能提升15%，芯片面積縮小15%。而根據(jù)臺積電的發(fā)展規(guī)劃來看，未來3nm和2nm都已經(jīng)在列……

難道我們用了多年的nm（納米）單位眼看就要失效了嗎？

其實并非絕對，根據(jù)臺積電官方透露：布局5nm制程工藝市場是為了協(xié)助客戶實現(xiàn)支持下一代高效能運算應(yīng)用產(chǎn)品的5nm系統(tǒng)單芯片設(shè)計，目標鎖定擁有廣闊發(fā)展前景的5G與人工智能（AI）市場。

這不禁讓我們想到了在去年發(fā)生的一些關(guān)于7nm芯片首發(fā)的事情。誰能想到，全球最先實現(xiàn)首發(fā)量產(chǎn)7nm芯片的，竟然是一家來自中國的礦機企業(yè)——嘉楠耘智。這家企業(yè)的技術(shù)水平和出貨量自然不能跟蘋果、高通相提并論，但卻搶在他們之前實現(xiàn)了首發(fā)。

究其原因，在于礦機芯片的結(jié)構(gòu)極為簡單，因此從設(shè)計和生產(chǎn)的角度極為容易適配到最新的生產(chǎn)工藝。而對于電腦和手機的這種通用計算處理器而言，因為結(jié)構(gòu)復(fù)雜很多，晶體管密度極高，因此對設(shè)計和生產(chǎn)，以及良品率的影響都會有更為苛刻的要求。

假如礦機芯片就像是一個籃球場，那么電腦處理器則相當于建造一艘航母……

臺積電把5nm制程工藝作為未來5G和AI市場的布局，也存在著異曲同工之妙。

比如5G領(lǐng)域中最重要的基帶芯片，體積更小、發(fā)熱更低、性能更強的5nm基帶無疑會給手機終端的體驗帶來很直接的提升。而在人工智能領(lǐng)域，邊緣計算芯片的設(shè)計跟礦機芯片則有些類似，結(jié)構(gòu)簡單功能單一，也更容易被部署到更多的智能終端當中。

所以僅從目前的趨勢來看，臺積電的5nm如果在2020年實現(xiàn)量產(chǎn)，其實也對傳統(tǒng)的PC市場，以及短期內(nèi)的手機處理器市場影響不大。而現(xiàn)今方興未艾的7nm和10nm工藝也會繼續(xù)沿用多年，至少研發(fā)成本會限制這些處理器廠商不會更快的更新到新制程。

而這似乎也預(yù)示著，傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域和未來新興的5G+AI領(lǐng)域，在7nm時代將會形成一個明顯的分水嶺。此前全球半導(dǎo)體工藝始終受到工藝步進的牽制，而在未來，結(jié)構(gòu)相對簡單、體積更為小巧、工藝更為先進的專用芯片將會另辟蹊徑。

因此，單純的從數(shù)字大小來區(qū)分是否更為先進的經(jīng)驗主義將會不再適用。

即使在現(xiàn)在，單純的以“數(shù)字越小越先進”的結(jié)論也并不可取。根據(jù)國外媒體針對intel首顆實現(xiàn)小批量出貨的10nm處理器酷睿i3-8121U的評價來看，雖然“10”相對“7”看似是落后了一些，實則intel的10nm技術(shù)卻更為先進。

處理器這個東西，其實說白了就是在有限的芯片面積內(nèi)塞入更多的晶體管數(shù)量，并且保證這些元件能夠高效穩(wěn)定的運行。Intel 10nm工藝使用了第三代FinFET立體晶體管技術(shù)，晶體管密度達到了每平方毫米1.008億個(符合官方宣稱)，是目前14nm的足足2.7倍！

作為對比，三星10nm工藝晶體管密度不過每平方毫米5510萬個，僅相當于Intel的一半多，7nm則是每平方毫米1.0123億個，勉強高過Intel 10nm。至于臺積電晶體管密度比三星還要低一些。這也是很多業(yè)者吐槽“臺積電7nm縮水”的根本原因。

因此，如果僅從晶體管密度這個關(guān)鍵數(shù)據(jù)上來看，intel的10nm技術(shù)雖然看似“落后”，但其實相較其他7nm技術(shù)卻并不落后，甚至反而領(lǐng)先。

而回到我們用戶的角度來看待這個問題，我們真的有必要盲目的追新求強嗎？

答案必然是否定的。我們必須要清楚的明白一個道理，科技是永無止境的在發(fā)展，而我們的需求是有閾值的，那么該如何理解這句話呢？

舉個簡單的例子，當處理器還停留在工藝相對落后的時代，那個時候功耗和發(fā)熱量是如此的巨大。以至于當時直接催生出了專業(yè)散熱器的流行，比如大家曾經(jīng)熟知的九州風神、超頻三，高端的比如貓頭鷹等等。因為沒有這些碩大的散熱器，真心壓不??！

在當時，每一次制程工藝的進步，其實都會帶來“結(jié)結(jié)實實”的提升，因為那個時候的處理器基礎(chǔ)功耗實在是太大了。而隨著制程工藝的不斷迭代，提升幅度的基數(shù)再變小。受到物理極限的制約，提升幅度的百分比也在縮小。

以至于人們逐漸對制程工藝的提升，逐漸變得不再那么敏感了。

如果您還無法理解，那么舉一個更為簡單的例子。幾年前安卓手機燙手掉電快，但是現(xiàn)在千元機都不會有這樣悲慘的體驗了。所以以前你換手機很迫切，但是現(xiàn)在基本夠用，也沒什么特別的槽點，所以你換手機的需求就不那么迫切了。

別太在意什么5nm、7nm，還是什么10nm。

追求最新的，你永遠無法滿足。只選適用的，你才會心如止水~