從去年下半年開始,老美對華為的封鎖,就喚起了國內(nèi)對芯片產(chǎn)業(yè)的重視,尤其是在高端市場,時至今日國內(nèi)還離不開國外供應(yīng)商。就拿華為來說,海思雖然能設(shè)計出7nm、甚至是5nm的先進(jìn)處理器,但是卻無法單獨完成生產(chǎn),必須依賴代工廠的供應(yīng)。
這就相當(dāng)于給了美國可乘之機(jī),因為縱觀全球的芯片代工行業(yè),美國技術(shù)都占有很高的比重,強(qiáng)如臺積電都避免不了。正因于此,在美國規(guī)則生效之后,臺積電才會拒絕向華為供貨,在絕對的技術(shù)封鎖面前,它只能選擇明哲保身。
而反觀華為,沒有了臺積電的供貨,其芯片一下子就陷入了極度短缺的處境,連新機(jī)的正常發(fā)布都保證不了。這也反映出了國內(nèi)在高端芯片領(lǐng)域的不足,如今是5nm芯片時代,可國內(nèi)卻還無法量產(chǎn)7nm芯片,依舊停留在14nm水平,差距顯而易見。
對此,可能有些人會產(chǎn)生疑問,14nm芯片跟7nm差距多大?為什么國內(nèi)不能用14nm來代替7nm呢?如果國內(nèi)用回14nm芯片,對我們又會有多大影響?
在回答這些問題之前,我們要先弄清楚14nm芯片和7nm的區(qū)別,除了制程不一樣之外,它們之間還有很多差異。大家都知道,數(shù)字越小代表芯片的先進(jìn)程度越高,7nm無疑是比14nm更高端的制程,那么這個高端到底體現(xiàn)在哪些方面呢?
首先,從量產(chǎn)時間點上來看,14nm芯片誕生于2014年,最早由英特爾實現(xiàn)生產(chǎn),當(dāng)時臺積電和三星還處于20nm階段。一直等到2017年,臺積電和三星先后攻克了10nm,而這時英特爾依舊是14nm,自此開始臺積電、三星就走在了英特爾前面。
也就是說,14nm制程整整經(jīng)歷了三年的時間,期間還有16nm工藝,二者之間的差距并不大??梢哉f在2017年之前,14nm就是最高端的芯片制程,雖然如今已經(jīng)4年過去了,但是14nm芯片依舊沒有被徹底淘汰,甚至有些人還在使用搭載相關(guān)處理器的機(jī)型。
而7nm芯片則由臺積電于2019年率先完成量產(chǎn),緊接著三星也突破到了7nm,當(dāng)時英特爾僅僅剛到10nm水平。與14nm相比,7nm是毫無爭議的高端制程,相關(guān)處理器放到現(xiàn)在也能邁入高端層次,例如高通的驍龍870和蘋果A13,都是7nm工藝。
14nm出現(xiàn)在2014年,而7nm則誕生在2019年,二者隔了5年的時間,按照摩爾定律的內(nèi)容來看,7nm芯片肯定要比14nm先進(jìn)得多。因為摩爾定律指出,每過18~24個月的時間,芯片的性能就會翻一倍,只是人們的實際感知不是特別明顯而已。
其次,就配置和參數(shù)而言,一顆7nm芯片,最多能容納將近70億顆晶體管,而14nm只有它的一半。晶體管的數(shù)量越多,就代表芯片的性能越強(qiáng),運算速度也會更快,所以采用7nm芯片的手機(jī),往往要比14nm芯片的機(jī)型更加流暢。
還有就是14nm芯片的能效比較高,一旦處于高負(fù)荷運算的狀態(tài),很快就會嚴(yán)重發(fā)熱,這也是某些低端機(jī)型頻繁故障的主要原因之一。相比之下,7nm芯片的功耗就沒有那么恐怖了,應(yīng)用在手機(jī)上不僅省電,還能明顯改善發(fā)熱的情況。
最后,有一點必須要知道的是,14nm和7nm指的并不是芯片的尺寸,而是它們的柵極最小寬度,其數(shù)值的大小決定了芯片中電流通過時的不同損耗。
簡而言之,7nm芯片的柵極寬度明顯比14nm芯片小,所以電流通過時的損耗也會更少,發(fā)熱和功耗自然能得到更有效的控制??赡芎芏嗳硕家詾閷?4nm芯片分成兩半就是7nm芯片了,但這種說法完全是錯誤的,它們之間不單單是尺寸的區(qū)別。
既然現(xiàn)在已經(jīng)搞清楚了14nm芯片和7nm的區(qū)別,那么再回到之前的問題,如果用回14nm芯片,對我們有多大影響呢?其實這個問題出現(xiàn)的可能性非常低,因為芯片制程總是在向前推進(jìn),一般有7nm芯片,就沒人愿意再用14nm了。
但是如今國內(nèi)正處于特殊時期,7nm芯片還未實現(xiàn)自主化生產(chǎn),國內(nèi)大陸最大的代工廠中芯國際,能量產(chǎn)的最先進(jìn)的芯片就是14nm制程。因此,探討一下繼續(xù)使用14nm芯片,究竟會帶來什么樣的影響,還是很有必要的。
舉個簡單的例子,在2019年,華為曾找中芯國際代工了一款芯片麒麟710A,采用的就是14nm工藝,而且這是華為這么多年來與中芯國際的首次合作。后來麒麟710A被用在了榮耀Play 4T手機(jī)上,當(dāng)時還受到了很多國人的關(guān)注,現(xiàn)在肯定也有人在用。
由此不難看出,在2019年14nm制程仍然沒有過時,人們也不會嘲諷它的落后,畢竟這是國內(nèi)最先進(jìn)的芯片工藝技術(shù)。當(dāng)然了,與7nm和5nm芯片相比,14nm確實沒有那么先進(jìn),相關(guān)機(jī)型也只能定位在中低端市場,但是這并不代表它不能用。
比如說iPhone7搭載的A10處理器,其采用了臺積電的16nm制程,直到現(xiàn)在依舊很流暢。而iPhone8和iPhoneX使用的A11芯片,10nm工藝的加持,讓它不輸于安卓陣營里面的8nm、甚至是7nm處理器,這些都證明以前的芯片現(xiàn)在也還能用。
不過,能用和好用是兩回事,不可否認(rèn)的是,在2021年,7nm和5nm芯片才是主流,如果用回14nm芯片,用戶體驗可能不會太好。但在特定的情況下,14nm依然可以獨當(dāng)一面,也沒必要執(zhí)著于更先進(jìn)的芯片制程。
綜上所述,雖然14nm和7nm芯片的差距比較明顯,但就算用回14nm芯片,影響也不會太大。可以說除了手機(jī)行業(yè)之外,其它領(lǐng)域根本沒有什么問題,因為現(xiàn)在7nm制程也就主要用在手機(jī)處理器上。但還是希望國內(nèi)盡快攻克7nm工藝,擺脫落后于人的局面。
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