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说说为啥没必要纠结于14nm还是16nm

2019-05-15 05:03:45 | 来源: 旅游

看不少人都纠结14nm和16nm工艺的CPU,其实大可不必。我就简单讲讲我的认识,抛砖引玉。首先大家都认为尺寸越小性能越好,越省电。这个认识在跨代的工艺上是成立的,但是在同一代的工艺上就未必了。14nm和16nm其实是同一代工艺。那为何同一代工艺会有不同名称呢?

这个其实更多的是一个商业竞争策略的问题。早的时候,大家都是遵循摩尔定律,每一代差0.7倍。所以大家都是从0.25 - 0.13 - 90nm - 65nm - 45nm这么一路下来的。但是呢,TSMC(台积电,简称T)在45nm的时候弄了个妖蛾子的40nm。明面上是说老子工艺牛,相同的性能,但是能够更小的面积,两个字省钱。实际上呢,一旦你按照T的40nm工艺设计了芯片,就不可能轻易转到其它工厂的45nm工艺上,因为设计规则差距比较大。这就打乱了其它代工厂的研发脚步。同样的就是28nm,其实就是32nm乘上0.9。那末尺寸真的有差距么?举个例子,有家代工厂有32nm和28nm两个工艺,照理栅极一个应该是32nm一个应该是28nm,但是呢他们家的28nm的设计规则上写明28nm工艺的真正栅极是在32nm的基础上乘以0.9再加上3nm,所以还是32nm。。。再举个例子,ST搞了个22FDSOI,其实栅极的长度是28nm,只是说通过FDSOI,可以实现和22nm器件类似的性能。因此,14nm和16nm的芯片,从技术上来讲,做device的完全可以把器件性能调到一样。

其次从设计的角度,如果芯片构架一样,那么性能的差距就主要通过频率来体现。所以只要T和棒子的芯片频率一样,那末性能就应当一样。另一方面,考虑到6s+的大屏幕,我觉得T的芯片性能少是不弱于棒子的。有人纠结是否是14nm的性能相同的情况下漏电少,所以要用在电池容量小的6s上。我不这样认为,如果14nm那么好,为什么6s+上不用呢?不是更应当用么?要知道T的东西可不便宜。退一万步讲,就算14nm的芯片更省电,只要苹果不让你超频,你还是享受不了更高的性能。其实芯片的漏电和屏幕的耗电比起来还是小头,真正制约芯片漏电的是散热。QTI的810被人主要诟病的就是发热。

有人觉得棒子的14nm量产早,肯定性能更好。其实不是这样的。三星这两代工艺的研发我都有了解,我可以说三星是通过牺牲全部20nm工艺做到的。T为何投产16nm晚?因为T早研发完成20nm,既然交了学费就要赚回来。全世界20nm工艺就T一家,结果就是产能被占满,连QTI这样的大公司都拿不到产能。所以T一来根本没有足够的设备去研发和转产16nm;二来按正常节奏也不需要那么早投产14/16nm,不乘机赚个盆满钵满怎么行?而三星的20nm研发其实是延期的(对半导体业界来说就是失败了),所以丢掉了苹果的所有定单。三星的做法就是放弃20nm,直接上14nm,这意味着几十亿美金打水漂。T为了不被拉下,他的16nm其实是20nm FinFET化,赶鸭子上架,而16nm+才是真正成熟的工艺,就像三星的LPE和LPP。其实从工艺技术和管理能力上来说,T都是强的,连intel都不敢说强过他。诚然intel技术,但要知道intel基本只给自己生产芯片,这意味着如果他工艺上什么问题弄不定可以通过设计补,而且产品数量也不多。T就不同了,虽然也可以让设计公司改,但代工厂毕竟不如自己的工厂强势,而且T的产品数量要多得多,更考验管理。三星在工艺方面,纯洁particle的管控是不输于T的,毕竟都是东方人,比较适应军事化管理。三星的弱点在于PDK,也就是device,所以需要设计公司比较多的协助,因此你看三星基本没有几个客户,就几个大公司。

回过头来讲讲苹果为啥会让两家同时供货。对于任何企业来讲,单一供货商都是十分危险,容易被掐脖子,同时不容易压低成本。其实苹果在欧美企业里更像台企(在苹果工作的同学们自己说的)。只要性能满足要求,就尽可能压低成本。T的价格是非常贵的,在全部半导体代工业只有5%的利润的现在,T维持着20%的利润。据我所知,三星为了抢单,几乎是贴着本钱在卖,价格只有T的七成。所以无论是出于平衡供应商,还是压价的角度,苹果就很正常地选择了两家一起上。

,我在去年底退出三星项目的时候,当时的情况是三星的器件性能还弱于T,但是已经有yield了。不过对于三星和T这种级别的公司来讲,有yield不是问题,device的调校才是难点。

其实14nm或者16nm都是对20nm的巨大奔腾,所以我宁可用龟速的iPhone4熬一年也不买6而等6s。而这二者之间的差距,相比而言,可以说很小了,作为三星14纳米工艺的前任总负责人,我可以放心的告知大家,三星的14纳米工艺真正的性能其实还没有台积电的16纳米好,不过苹果既然退出了2个版本,就必然会对其优化,大家没必要担心性能上的差别。

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