7nm性能提升大吗_7nm和10nm提升哪个大 - 全文

　　什么是10nm

　　10nm即CPU的“制作工艺”，是指在生产处理器的过程中，集成电路的精细度，也就是说精度越高，生产工艺越先进。在同样的体积下可以塞进更多电子元件，处理器的性能更强，功耗更低。［1］10nm制程芯片面积远远小于14nm制程芯片，这意味着厂商有更多的空间来为智能手机设计更大的电池或更纤薄的机身。工艺的改善加上更先进的芯片设计，能够显著延长手机续航时间。

　　10nm手机

　　2016年11月，美国高通公司宣布将与三星电子合作共同开发下一代骁龙835处理器，最大特色是采用10纳米制程工艺打造，同时支持QuickCharge4.0快充技术。高通方面表示，由于采用全新的10纳米制程工艺，骁龙835处理器将具备更低的功耗以及更高性能，从而提升移动设备的用户体验。借助10纳米工艺制程，高通骁龙835处理器具备更小的SoC尺寸，让OEM厂商可以进一步优化移动设备的机身内部结构，比如增加电池或是实现更轻薄的设计等等。此外，制程工艺的提升也会改善电池续航能力。目前骁龙835已经投入生产，预计搭载骁龙835处理器的设备将会在2017年上半年陆续出货。

　　采用了最新10nm技术的骁龙835

　　10nm服务器

　　2016年12月8日，美国高通公司通过其子公司QualcommDatacenterTechnologies宣布，提供全球首款10纳米服务器处理器商用样片，并进行了现场演示。作为QualcommCentriq产品家族的首款产品，QualcommCentriq2400最高可配置48个内核，并采用最先进的10纳米FinFET制程技术制造而成。QualcommCentriq2400系列主打QDT的ARMv8可兼容定制内核——QualcommFalkorCPU，该内核经高度优化，可同时实现高性能与低功耗，专门针对数据中心最常见的工作负载而设计。

　　本次宣布将引领行业进入下一代制程工艺，为数据中心提供高性能的基于ARM架构的服务器处理器。目前云服务客户正在寻求新的服务器解决方案，在满足性能、效率及功耗的同时优化总体拥有成本；而QDT在满足这一需求方面具有独特优势。QDT的目标是利用ARM生态系统提供创新的服务器SoC，为客户在高端服务器处理器领域提供新选择，以此重塑数据中心计算的未来格局。

　　此外，QDT还演示了在QualcommCentriq2400处理器上运行基于Linux和Java的ApacheSpark和Hadoop。QualcommCentriq2400处理器系列目前已经向主要的潜在客户提供样品，并预计在2017年下半年实现商用。

　　7nm和10nm哪个提升更大

　　1、对比现有封装，台积电的InFO能带来20%的封装面积减少，20%的性能提升以及10%的散热改善。看起来封装也对SOC性能有明显影响。。。（难怪说台积电依靠16FF+和InFO有信心独吞A10）

　　2、依靠良品率的持续改进，16nm作为新制程产能攀升速度，创了新纪录。除了16FF+，还有16FFC。包括16+和16C，将有40个客户的100个芯片流片。16nm会和28nm一样长寿（祖传），按照上面说法，没有第一代16FF

　　3、10nm密度是16FF+两倍，速度提高20%，功耗降低40%。

　　4、7nm相比10nm在密度、速度、功耗都会有明显提升

　　其实制程的瓶颈我们早已遇到，当初凭借将电晶体的平面结构转化为立体结构，也就是FinFET（鳍式场效电晶体）的使用，我们突破桎梏，迎来了10nm制程的时代。而从10nm往后，处理器的发展就寄托于新的蚀刻工艺—极紫外光刻（EUV），用更小更锋利的“手术刀”来切割出更小的电晶体结构。

　　为什么原来说7nm是半导体工艺的极限

　　10年前我们觉得65nm工艺是极限，因为到了65nm节点二氧化硅绝缘层漏电已经不可容忍。所以工业界搞出了HKMG，用high-k介质取代了二氧化硅，传统的多晶硅-二氧化硅-单晶硅结构变成了金属-highK-单晶硅结构。

　　5年前我们觉得22nm工艺是极限，因为到了22nm沟道关断漏电已经不可容忍。所以工业界搞出了finfet和FD-SOI，前者用立体结构取代平面器件来加强栅极的控制能力，后者用氧化埋层来减小漏电。

　　现在我们觉得7nm工艺是极限，因为到了7nm节点即使是finfet也不足以在保证性能的同时抑制漏电。所以工业界用砷化铟镓取代了单晶硅沟道来提高器件性能。

　　当我们说工艺到了极限的时候，我们其实是在说在现有的结构、材料和设备下到了极限。然而每次遇到瓶颈的时候，工业界都会引入新的材料或结构来克服传统工艺的局限性。

　　当然这里面的代价也是惊人的，每一代工艺的复杂性和成本都在上升，现在还能够支持最先进工艺制造的厂商已经只剩下三家半了。

　　7nm工艺处理器价格不低

　　根据国外媒体报导指出，芯片中的线宽越小，就可以在单位面积的芯片上整合更多的晶体管，也使得系统芯片可以整合更多芯片，让功能更加强大。不过，之前所公布的高通骁龙845处理器，就有消息指出，高通已经决定该产品将不会采用新一代的7纳米工艺制造，而将继续使用三星半导体的10纳米工艺生产。至于，全球第2大手机芯片厂商联发科，也决定在其HelioP处理器中，采用台积电的12或16纳米工艺，生产时间将是2018年上半年。

　　报导中进一步指出，半导体产业人士表示，手机芯片制造商迁移到7纳米工艺的动力不足，主要是新技术所提供的竞争力比较有限。因为，采用7纳米工艺生产的处理器，可以获得更低的功耗。但是，在处理性能和芯片面积缩小方面，和10纳米工艺相差不大。

　　目前，全球最大的半导体代工厂台积电，也正在优化其最新的7纳米+工艺，这使得手机芯片制造商也保持观望态度，然后决定采用7纳米工艺，还是等待更进阶的7纳米+工艺，可以保持厂商们在7纳米工艺上的投资不浪费。这也说明了高通的骁龙845处理器为什么不前进7纳米工艺，仍然留在10纳米工艺的原因。

　　此外，随着全球智能手机成长速度明显下滑，厂商也压低了芯片的采购价格，这使的芯片制造商会更加谨慎考虑所使用的工艺和成本。因为一旦采用7纳米工艺，这显示代工成本将会增长，芯片制造商的利润率也将受到影响。因此，做为高端手机龙头厂的三星和苹果，2018年仍然会进入7纳米工艺处理器的阶段。至于，出货量仅次于三星与苹果的华为，在受限成本压力下，预计将不会随之跟进。

　　也业界人士统计，一旦手机芯片规划采用了7纳米工艺来生产之后，芯片制造商大约需要每年1.2亿套到1.5亿套的产量才能够盈亏平衡，弥补研发成本。目前看来，只有苹果、三星、高通和联发科能够达到这样的生产规模。其他包括华为、小米在内的手机厂商，虽然有能力自行设计手机处理器。但是，因为产量规模比较低，难以和专业芯片制造商一样，快速采用最先进的线宽和生产技术。因此，将不会贸然前进7纳米工艺的世界中。