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那么多手機芯片你肯定蒙圈了,這文章幫你理一理
mao_mao
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發(fā)表于 2016-10-08 09:44:08  只看樓主 

處理器解析

  25 年前,這張照片的主角(也就是這位帥哥)Spencer Elden還是一個嬰兒,他狠心的父母把他扔進了加州的一座泳池中,而攝影師Kirk Weddle用鏡頭和膠卷記錄下這一刻,他的父母也因此獲得了攝影師200美元的報酬。(而且也沒人狀告他們虐兒或者雇用童工)

處理器解析

  之后,這張照片被用在了Nirvana的《Nevermind》的封面上,而這當中單曲《Smells like teen spirit》的成功也讓《Nevermind》獲得RIAA(美國唱片協(xié)會)的認證,成為累計銷量達到千萬張級別的鉆石唱片。把另類搖滾帶入了主流搖滾 殿堂。

  可以說,你不知道《Nevermind》這張史詩級的唱片,等于沒接觸過另類搖滾。

  但在這么一張經典的照片面前,總有眼利的網友想挖點什么玩意兒說說

處理器解析

處理器解析

  這明明是腳趾頭!透視學過沒有!(話說這真是腳趾頭么...)但表妹也是學過生物的,人都長這么大了,那兒(腳趾頭)也肯定跟著長的啊。

  好像話題扯遠了,我們回到正題(手機處理器才是正題)。究竟有啥東東,會隨著我們的長大,而逐漸變小呢?機智的小朋友已經能猜到了,這就是——制程

  制程就是我們經?吹降摹皵(shù)字+長度單位”,像16nm,14nm

處理器解析

  隨著我們年齡的增長,制程的數(shù)字在不斷縮小,,而數(shù)字越小,制程就越先進,元器件的尺寸就越少,從而處理器的集成度越高,性能越強,功耗越低。制程的先進程度不能只看數(shù)字,但考慮到文章的易讀性,大家認著這個規(guī)律就好

  下面表整理了一下現(xiàn)時熱門手機處理器的制程工藝

熱門處理器制程工藝一覽表(更新截止至2016年9月)


制程工藝
高通

驍龍830*10nmFinFET(LPE/LPP)
驍龍821/82014nmFinFET(LPP)
驍龍650/65228nmHKMG(HPM)
驍龍62514nmFinFET(LPP)
驍龍43028nmPoly/SION(LP)
聯(lián)發(fā)科

Helio X30*10nmFinFET Plus(FF+)
Helio X20/2520nmHKMG(單一工藝)
Helio P1028nmHKMG(HPC+)
Helio P2016nmFinFET Compact(FFC)
三星

Exynos 9*10nmFinFET(LPE/LPP)
Exynos 8890/889514nmFinFET(LPP)
蘋果

A11*10nmFinFET Plus(FF+)/FinFET(LPE/LPP)
A1016nmFinFET Plus(FF+)
海思

麒麟960*16nmFinFET Plus(FF+)
麒麟955/95016nmFinFET Plus(FF+)
麒麟65016nmFinFET Plus(FF+)

  這當中帶“*”號的表示尚未推出市面的型號,表格中28nm HKMG均為gate last版本。

  比較瘋狂的是,臺積電和三星在10nm、7nm制程上一路高歌猛進,其中臺積電表示10nm今年年底就量產,而7nm更會在明年4月量產,三星也不甘示弱,明年年初量產10nm,后年(18年)年初量產7nm......

處理器解析說完制程的問題,表妹來聊一下處理器的定位和架構,好讓大家知道哪個打哪個...

  首先是處理器的定位,我們先看看高通陣營↓↓

處理器解析

  這當中驍龍821/820都用在了旗艦手機上,而驍龍652/650憑借A72核心+Adreno 510 GPU,實際游戲體驗還算不錯,而采用14nm LPP制程工藝的驍龍625發(fā)熱/功耗都較低,續(xù)航神器!

  表妹可是非常喜歡驍龍625的(如果主頻還能拉高到2.2那就...)~

  而驍龍830方面,聽說會使用10nm制程(應該也是三星),8個Kryo核心,最高頻率達到2.6GHz,Adreno 540 GPU,Cat 16基帶。另外還有驍龍825/828兩個型號。

  我們再看看聯(lián)發(fā)科的唄。

處理器解析

  2016年,聯(lián)發(fā)科就靠著Helio P10、X20/X25扛起了大旗,像魅藍系列、MX6 、Pro 6、360N4等等,在千元機里頭表現(xiàn)相當不錯。像不到千元的360N4憑借X20+4+32+快充的組合,首銷超過15萬臺,成績可喜啊~

  表妹沒有做廣告,舉個栗子也不行?

  另外,有消息指出Helio X30會使用到臺積電的10nm制程,CPU依然為三叢集架構,分別是2*A73+2*A53+2*A35,GPU為定制的四核心PowerVR 7XT,集成全網通的Cat10/12基帶。

  另外在內存方面,X30還支持到四通道LPDDR4(最大8GB),并且支持UFS存儲接口。

聯(lián)發(fā)科

  “三星呢!麒麟呢!水果呢!”,客官你別催,表妹正在弄,下面是麒麟的。

處理器解析

  麒麟處理器一直被用在華為、榮耀的機器上,而下一代麒麟960也在最近浮出水面,有報道顯示,麒麟960依然使用16nm FF+制程工藝,4*A73+4*A53,GPU提升到8個核心,集成支持CDMA基帶。

  從現(xiàn)在的消息看來,麒麟960可以說是穩(wěn)步提升,但17年開始,相信10nm會成為旗艦Soc的標配制程,不知道麒麟又有什么對策呢~

處理器解析

  三星此次的Exynos 8890可以說相當亮眼,其首次采用了自主架構(M1)+arm公版架構的混合設計,配合Mali T880mp12 GPU,整體性能十分強而且相當平衡。

  不過遺憾的是依然沒有集成基帶...

  在今年年底,Exynos 8895將會發(fā)布,據(jù)說這款Soc會使用10nm制程,架構方面依然是自主+arm公版混合架構,只是自主架構Mongoose會迎來小升級,而最高主頻更是達到了4.0GHz...表妹表示怕怕~

處理器解析

  蘋果A10首次搭載在iPhone 7系列上面,也是首次采用了4核CPU架構的蘋果處理器,在性能上比A9提升不少,具體提升了這么多。

處理器解析

  CPU單核提升了約40%,而多核成績則提升了37%,可以說單核成績是相當瘋狂的。

  至于表妹為何不橫向比較這么多處理器呢?

  因為...

  沒有對比就沒有傷害。!

  一心想著放假...啊不!一心想著明年繼續(xù)好好努力工作的表妹還是想和大家簡單聊一聊16年末,17年處理器領域的發(fā)展趨勢。

  10nm搶著要,16nm產能滿載,F(xiàn)DSOI工藝站在風口

在制程工藝方面,最近臺積電、三星都頻頻向外曝光其路線規(guī)劃,表妹弄了個表格大家看看↓↓

Fab路線規(guī)劃表

10nm7nm手機芯片主要客戶
臺積電年底量產17年4月量產聯(lián)發(fā)科、海思、蘋果
三星半導體年底量產17年年底量產高通、三星

  雖然傳聞指臺積電、三星在今年年底都會量產10nm,但考慮到成本、良品率等因素,2017年10nm將只會使用在旗艦處理器上面,各家都會搶著用。

  而 在14/16nm產能方面,臺積電在明年的大客戶依然會是蘋果、聯(lián)發(fā)科、麒麟以及Nvidia。雖然臺積電在今年又投資了8180萬美元用于添置生產設 備,但考慮到要滿足蘋果A9/A10之外,還要滿足麒麟955/950/650的需求。此外在接下來的幾個月內,聯(lián)發(fā)科也會發(fā)布16nm的新Soc,加上 NV下一代Volta架構依然采用16nm,因此推算在16年末,17年初,臺積電16nm產能依然十分吃緊。

處理器分析

  值得一提的是,臺積電在今年的第二季度便開始提供成本更具優(yōu)勢的16nm FFC制程工藝,來迎合中、低市場的處理器產品(例如即將推出的Helio P20)?梢哉f,無論是FF+,還是FFC制程,在16年末,17初的生產排期都是滿滿的~

處理器解析

  而三星14nm產能就相對來說沒有臺積電那么滿負荷工作了,因為蘋果A10全部由臺積電代工生產,為了讓晶圓廠產線不空轉,三星不得不上門找聯(lián)發(fā)科、海思麒麟以及Nvidia尋求合作...這真的可以用無事找事做來形容...當然,隨著16年底,17年初驍龍?zhí)幚砥饔唵瘟康脑龆啵ㄓ绕浯汗?jié)過后的驍龍821/820以及驍龍625),三星14nm產線“空轉”的情況也會得到改善,甚至一下子忙碌起來~

處理器解析

  這兒表妹還想簡單聊一下FDSOI。隨著物聯(lián)網的普及,其所需要的芯片在尺寸,功耗以及成本上都要著重考慮,而這些芯片則非常適合使用FDSOI工藝來打造。首先在成本上,F(xiàn)DSOI能和以前的BulkCMOS一樣保持平面晶體管構造,這與立體的FinFET相比,制造工序可以明顯減少,工藝成本也能大幅降低。簡單來說,F(xiàn)DSOI貴在晶圓,而FinFET貴在除晶圓外的每一道工序。因此隨著物聯(lián)網的普及,F(xiàn)DSOI就是站在風筒上的那只豬。

  為了兼顧功耗,多核心策略回歸

處理器解析

  功耗與發(fā)熱對于處理器廠商來說似乎是一個永恒的話題,為此聯(lián)發(fā)科、高通、三星以及麒麟都發(fā)布(或將發(fā)布)不少主打“綠色環(huán)!钡漠a品。像Helio P20、驍龍625、Exynos 7870、麒麟650,它們都使用了小核心+先進制程的手法來降低功耗。

處理器解析而高端處理器方面,多核心策略也開始回歸,

  核心的增多并不是為了沖擊處理器的峰值性能,更多是為了在性能與功耗之間取得平衡。就像蘋果首次使用了4核心設計的A10,在輕載情況下僅調用小核心從而節(jié)省能耗。

處理器解析

  聯(lián)發(fā)科方面,Helio X30的三叢集核心群也得到了更新,其小核從X20的8*A53變成4*A53+4*A35,配合全新的CorePilot技術,在使用場景上形成了高負載調用A73,中負載調用A53,輕負載調用A35的結構。

  而Cortex-A35這 一東東可以說是節(jié)能環(huán)保的神器,從arm數(shù)據(jù)得知,這款定位Ultra High Efficiency的A35可以做到A53 80%以上的性能,但在功耗上僅為A53的68%。另外,在相同的制程工藝下,A35的核心面積僅為A53的75%,芯片面積降下來了,成本也自然降下來 了~

處理器解析

  高通方面,有消息指出驍龍830、828都會采用多個Kryo架構的大小核心,其中驍龍830為8*Kryo,驍龍828為6*Kryo,在頻率上形成大小核結構。

  而麒麟960、三星Exynos 8895也是在原來Big.LITTLE結構上作更新,可以說是較為平穩(wěn)的升級。

  因此表妹認為,除了常規(guī)的制程更新之外,多核心策略必然會成為17年處理器廠商的關注點。

處理器解析---完---


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