眾所周知,2016年11月份,三星已經(jīng)開始將10LPE制造技術(shù)應用到其生產(chǎn)的SOC中。這一制造技術(shù)與三星之前使用的14LPP工藝相比,將能夠縮小30%的晶片面積,同時能夠降低40%的功耗或者是提高27%的性能(以同樣的能耗)。到目前為止,三星已經(jīng)用該技術(shù)加工量超過七萬片wafer,從這一過程中規(guī)可以大概估算出三星的技術(shù)(考慮到10nm的工藝生產(chǎn)周期為90天左右)。
同時,我們應當知道的是,三星目前還沒有推出很多10nm工藝的產(chǎn)品:只有三星自己的Exynos系列和三星為高通代工的835芯片是使用了三星的10nm工藝。
除了以上產(chǎn)品之外,三星計劃在2017年底量產(chǎn)采用第二代10nm工藝的芯片,也就是三星所說的10LPP工藝。未來,三星將會在2018年底推出采用第三代10nm工藝的芯片(10LPU)。去年,三星曾表示,10LPP工藝比現(xiàn)有的10LPE工藝提高了10%左右的性能。三星電子前不久對外公布了晶片發(fā)展規(guī)劃,三星第一代10納米FinFETLPE制程于去年10月量產(chǎn),當然基本都是提供給高通S835和三星Exynos8895使用,按照目前三星的計畫備貨量來看,其10nm的良率僅有70%左右,遠不及臺積電的85%以上的良率,但是驍龍835的和8895的進度遠高于聯(lián)發(fā)科的x30,這使得臺積電在名義上落后于三星。不過三星當下的日產(chǎn)能已經(jīng)提升至月產(chǎn)2.5萬片左右,可提供每月約300萬片10nm芯片。
10nm工藝和14nm的工藝的對比
芯片市場上,一款芯片制程工藝的具體數(shù)值是手機性能關(guān)鍵的指標。制程工藝的每一次提升,帶來的都是性能的增強和功耗的降低,而每一款旗艦手機的發(fā)布,常常與芯片性能的突破離不開關(guān)系。
就比如小米6的驍龍 835 用上了更先進的 10nm 制程, 在集成了超過 30 億個晶體管的情況下,體積比驍龍 820 還要小了 35%,整體功耗降低了 40%,性能卻大漲 27%。另外, 10nm 的制程工藝,設計制造成本相比 14nm 工藝增加接近 5 成。大廠需要持續(xù)而巨大的資金投入到 10nm 芯片量產(chǎn)的必經(jīng)之路。
10nm和14nm指的是處理器的制作工藝,工藝水平越高,相同性能的條件下功耗越小,發(fā)熱也就越小,因此處理器也就越省電,同時由于發(fā)熱減小,因此在相同溫度閥值的情況下,處理器可以把頻率做得更高,也就得到更高的性能,并且有利于長時間高頻運行。非常有利于減少手機發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生,提升手機的綜合體驗
手機芯片升級換代兩大核心要素是架構(gòu)以及制程,架構(gòu)就是手機芯片的CPU核心微架構(gòu),而另一要素則是半導體制造工藝,驍龍820采用的是三星半導體的14nm FinFet工藝,驍龍835則是采用了最新的10nm制程,制造工藝很大程度上決定著一款芯片的功耗水平,制程越先進(XXnm數(shù)字越?。┮豢钚酒墓脑降?,驍龍835與驍龍820的尺寸對比,采用更先進制程的驍龍835體積明顯小了很多。采用10nm工藝的驍龍835功耗肯定要比14nm工藝的驍龍820低
SOC工藝制程分10nm,14nm,16nm等,可以從以下幾個方面來區(qū)別:
其一、首先需要搞清楚納米到底有多大,可以舉個例子:用標尺實際測量的話可以得知指甲的厚度約為0.0001米(0.1毫米),也就是說試著把一片指甲的側(cè)面切成10萬條線,每條線就約等同于1納米,由此可略為想象得到1納米是何等的微小了。
其二、再回來探究納米制程是什么,以14納米為例,其制程是指在芯片中,線最小可以做到14納米的尺寸,縮小晶體管的最主要目的,就是可以在更小的芯片中塞入更多的晶體管,讓芯片不會因技術(shù)提升而變得更大;其次,可以增加處理器的運算效率;再者,減少體積也可以降低耗電量;借助縮小閘極長度,電流可以用更短的路徑從Drain端到Source端。
最后,芯片體積縮小后,更容易塞入移動設備中(比如手機),滿足未來輕薄化的需求。