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納米越小,芯片越好。專(zhuān)家:營(yíng)銷(xiāo)炒作
(2025年3月15日更新)

8月2日,英特爾、三星和臺(tái)積電都在吹噓他們能在一個(gè)小芯片上插入多少晶體管,但事實(shí)上,這種宣傳中的納米尺寸幾乎毫無(wú)意義。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示,這種說(shuō)法是胡說(shuō)八道。事實(shí)上,芯片的節(jié)點(diǎn)尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制造商宣傳的值。

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智能手機(jī)、電視和其他電子產(chǎn)品的芯片制造商總是喜歡吹噓他們的產(chǎn)品的強(qiáng)大計(jì)算能力。他們還稱(chēng)贊,完成所有復(fù)雜工作的芯片體積正在縮小。

對(duì)于芯片制造商來(lái)說(shuō),芯片晶體管的日益小型化標(biāo)志著加工速度的不斷提高或能源消耗的不斷降低,這有助于贏得利潤(rùn)豐厚的合同。

然而,芯片小型化的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致了市場(chǎng)的混亂。多少納米芯片通常與晶體管的大小有關(guān)。多年來(lái),人們普遍認(rèn)為數(shù)字越小,芯片就越好。

三星最近開(kāi)始批量生產(chǎn)業(yè)內(nèi)第一款3納米芯片,公司高管舉起三根手指慶祝此刻。但如果你問(wèn)臺(tái)積電和英特爾,他們可能會(huì)建議三星高管舉起更多的手指。

與臺(tái)積電關(guān)系密切的研究機(jī)構(gòu)咨詢(xún)總監(jiān)楊瑞林(音譯)說(shuō):請(qǐng)不要關(guān)注數(shù)字3。

與此同時(shí)Trinamic代理,哈佛商學(xué)院教授史兆威(Willy Shih)據(jù)說(shuō),僅從數(shù)字上看,三星的3納米芯片必須優(yōu)于臺(tái)積電的4納米芯片。他說(shuō),需要比較芯片的計(jì)算性能和能耗。

在談到芯片行業(yè)的納米尺度時(shí),他說(shuō):這是營(yíng)銷(xiāo)炒作的勝利。

三星拒絕對(duì)其芯片與臺(tái)積電產(chǎn)品的比較發(fā)表評(píng)論。該公司表示,它生產(chǎn)的最新芯片是基于5納米工藝技術(shù)。

半導(dǎo)體行業(yè)的宣傳與其他行業(yè)的營(yíng)銷(xiāo)噱頭沒(méi)有什么不同。例如,現(xiàn)代服裝尺寸的變化就是這樣。腰圍34英寸的男性現(xiàn)在可以穿標(biāo)有32的褲子,女裝的8碼可能是昨天的16碼。

過(guò)去,芯片行業(yè)經(jīng)常聯(lián)合起來(lái)創(chuàng)建一個(gè)通用的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。幾十年來(lái),這一標(biāo)準(zhǔn)一直遵循摩爾定律。芯片節(jié)點(diǎn)在小型化方面不斷突破,最終將原冰箱大小的計(jì)算機(jī)縮小為筆記本電腦、智能手機(jī)和手表。

在過(guò)去的幾十年里,從事尖端芯片生產(chǎn)的公司數(shù)量從幾十家減少到三家,分別是臺(tái)積電、三星和英特爾。

每個(gè)人都想在參與者少的市場(chǎng)上分享更多的份額,更不用說(shuō)彼此之間幾乎沒(méi)有合作領(lǐng)域了。最先進(jìn)的芯片將電路縮小到幾個(gè)原子的大小。

在這個(gè)小世界里,芯片制造商使用納米來(lái)顯示他們自己的技術(shù)實(shí)力。這個(gè)數(shù)字是指晶體管中關(guān)鍵部件的柵極長(zhǎng)度,用于調(diào)節(jié)電流。較小的柵極意味著較小的晶體管,較小的晶體管意味著更多的電路可以容納在單個(gè)芯片上。

隨著納米數(shù)越來(lái)越接近零,對(duì)柵極尺寸的估計(jì)越來(lái)越離譜。納米命名法現(xiàn)在已經(jīng)成為芯片制造商愿意在多大程度上扭曲事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。

去年,落后于臺(tái)積電和三星的英特爾重新命名了所有高端芯片,10納米芯片成為英特爾7。首席執(zhí)行官帕特·蓋爾辛格(Pat Gelsinger)當(dāng)時(shí)承認(rèn),包括英特爾在內(nèi)的行業(yè)標(biāo)簽不再涉及任何具體的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

蘋(píng)果正在推出iPhone 6S當(dāng)系列智能手機(jī)通過(guò)臺(tái)積電和三星制造自己的設(shè)計(jì)時(shí)SoC這是其智能手機(jī)的中央處理器。

三星向蘋(píng)果提供14納米芯片,臺(tái)積電提供16納米芯片。iPhone 6s技術(shù)評(píng)估人員在對(duì)性能進(jìn)行比較測(cè)試后得出結(jié)論,內(nèi)置臺(tái)積電芯片iPhone性能略好,手機(jī)發(fā)熱少,電池能耗好。蘋(píng)果目前只是iPhone使用臺(tái)積電代工芯片。

據(jù)知情人士透露,這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)暴露了芯片行業(yè)幾乎未知的秘密。事實(shí)上,臺(tái)積電和三星的芯片都不符合標(biāo)稱(chēng)。知情人士表示,這兩種芯片的尺寸約為30納米。

如果他們上數(shù)學(xué)課,我會(huì)用尺子敲他們所有人的手。曾經(jīng)是英特爾(Intel)和高通(Qualcomm Inc.)大衛(wèi)等芯片制造商提供咨詢(xún)服務(wù)·坎特(David Kanter)說(shuō)。

一些芯片專(zhuān)家建議創(chuàng)建一個(gè)新的系統(tǒng)來(lái)取代納米數(shù)字,如性能、功耗降低或成本價(jià)格。電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)下屬雜志在2020年發(fā)表的一篇文章標(biāo)題中這樣描述:節(jié)點(diǎn)是無(wú)稽之談。

黃漢森,斯坦福大學(xué)電子工程教授(Philip Wong)提出的解決方案引起了業(yè)界的關(guān)注:LCM由于其對(duì)邏輯、存儲(chǔ)和連接的量而得名的密度量。

我承認(rèn),他說(shuō),這不應(yīng)該隨便說(shuō)。

2020年4月,IEEE國(guó)際設(shè)備和系統(tǒng)路線圖主席敦促芯片制造商回歸現(xiàn)實(shí)。他建議用三變量法代替納米來(lái)描述芯片的特性。許多人,包括前英特爾首席科學(xué)家,呼吁清理節(jié)點(diǎn)命名混亂。

但在芯片市場(chǎng),癡迷于節(jié)點(diǎn)尺寸仍然很重要。英特爾計(jì)劃于2024年推出英特爾3,旨在縮小與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距。三星和臺(tái)積電計(jì)劃在2025年之前推出2納米芯片。


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