一直以来的半导体行业,尤其是处理器的工艺制程和架构都是技术宅所关心的内容。10/14nm才经历了两代产品的更替,而对于经常关心科技新闻的用户来说,最近你应该总会看到关于7nm处理器工艺的报道,不禁概叹芯片制程的发展日新月异。

据tsmc官网称,7nm工艺制程相对10nm在性能方面能够提升20%的性能,而功耗却降低了40%,这种提升确实非常明显,不过据传华为开发7nm工艺的麒麟980处理器投入了3亿美元,也就是20亿人民币,这还只是芯片的开发、验证、测试费用,没有算入芯片的生产制造费用。这一巨额投入也让麒麟980成为首颗商用的7nm工艺制程手机芯片。

目前,华为已经确认将于8月31日在IFA展会上正式发布麒麟980处理器。值得一提的是,现在网络上已经曝光了不少麒麟980的规格信息。现在笔者就来盘点一下,告诉你麒麟980到底有哪些看点。

新架构新工艺性能提升明显

除了上文提到的全新7nm工艺制程让麒麟980性能提升明显之外,在CPU方面,据悉麒麟980将采用4个Cortex-A76魔改的大核心,主频高达2.8GHz,以及4个Cortex-A55小核心。从CPU架构和制造工艺来看,其性能十分值得期待。

在GPU方面,爆料称麒麟980将采用最新Mali-G76,带来极致性能,再加上华为独有的GPU Turbo技术,将会带来极致的游戏性能体验。

全新NPU芯片,人工智能计算性能再提升

华为麒麟芯片在这几年中取得了突飞猛进的发展。不过,如果还是和其他处理器比CPU性能甚至是GPU性能,则可能只是在目前的平台上进行较量。所以,华为可以说是弯道超车,这就是AI人工智能方面,去年的麒麟970就首次集成了NPU单元。

NPU是麒麟970处理器的最大特征,专业来说,它相当于是设立了一个专门的AI硬件处理单元——NPU,主要用来处理海量的AI数据。NPU是麒麟970芯片中,搭载的一颗用于神经元计算的独立处理单元,英文名 Neural Network Processing Unit,简称 NPU,中文含义为“神经元网络”,它的功能主要是「A new brain in your mobile」,简单地说,借助NPU,智能手机会变得更聪明。

而到了麒麟980,或采用第二代独立的人工智能芯片NPU,全新的NPU可以协作CPU和GPU,预调配资源,让你的手机性能得到最大化的提升,并且配合目前业界最先进的台积电7nm工艺技术,功耗和发热都将会进一步降低,所以麒麟980在AI方面的能力整整比高通领先了一代产品,这也是非常值得期待的。

有了全新的7nm工艺制程、全新的CPU和GPU架构、还有全新的NPU单元加持,相信8月31日即将发布的麒麟980处理器一定会惊艳世人,而且麒麟980的强势也代表了国产芯片行业的崛起,这样的崛起对无数人来说是兴奋的,这将是中国手机处理器的头号招牌。所以对于将在明晚发布的麒麟980,每个人都寄予厚望,充满了期待!

　　凭借着全面发展的战略和强大的科研能力，华为已经稳坐国产手机厂商老大的位置，在手机芯片方面华为更是接连发力，余承东近期表示华为麒麟980将在IFA发布，将全球首发7nm制程工艺。按照预期，麒麟980将在今年晚些时候和华为新的旗舰机型Mate 20系列一起亮相。

　　谈到这问题，首先要明确什么是制程。制程指的是晶体管中，源极和漏极之间的距离。更加简单的理解是芯片工艺的精细程度，目前包括业界最新的高通骁龙845，华为麒麟970等手机SOC都是采用的10nm制程工艺。而7nm正是下一个各家芯片厂商和手机厂商争夺的重点节点。

　　处理器的性能当然是越高越好，但手机处理器不同于一般的电脑处理器，首先一部手机中能留给它的尺寸有限，这就要求手机芯片越小越好。另外受制于电池容量，手机芯片的功耗也被限定不能太高。以上两点决定了手机芯片在保证高性能的同时必须满足尺寸小和功耗低的要求，制程恰恰是解决这个矛盾的关键

　　先进的制程带来最明显的改变就是降低手机芯片中晶体管的的电阻，从而降低晶体管因为电阻带来的热能量消耗，以保证更多的功率提供到核心运算上去。综合以上，可以发现处理器的制程对于手机十分重要，更高的性能带来更流畅的游戏体验，而一个保持正常温度的机身更是能保证大家拥有一个良好的使用体验。一次制程的升级，带来了功耗的降低与计算性能提升的双重保障。

　　手机芯片的发展伴随着制程的进步

　　所以手机性能不断提升的今天，半导体行业功不可没。从40nm的K3V2到即将发布对的7nm的麒麟980才过去了6年的时间，可是手机的性能提升却是数以倍计的。屏幕分辨率的提升，镜头像素的提升，这些其实都与手机性能息息相关。只有更高的运算速度支持，我们才能支持更大分辨率的图像输出，更强的相机算法。

　　倘若离开芯片制程的进步，手机玩王者荣耀，刺激战场这些游戏也是不可想象的。因为这类重负载的大型游戏对于手机的功耗和性能要求极为苛刻，必须保证低功耗的同时还能保证性能的稳定输出。

　　制程之下的巨头博弈

　　说了这么多，处理器的制程真的这么重要吗？以苹果为例，当初一直选择三星作为自家处理器代工厂的苹果为何在iPhone 7/Plus选择了台积电的16nm工艺而放弃了三星的14nm技术，自然是因为在16/14nm这一制程上台积电的工艺更加成熟完善。

　　当初两个版本的A9处理器，苹果分别选择了三星和台积电各自代工生产了一版，而台积电强于三星的表现，想来也是苹果在iPhone 7以后上彻底倒戈台积电的重要原因吧。

　　但是有人会有这样的疑问：首批的7nm工艺成熟吗？笔者就此咨询了台积电的相关朋友。台积电的朋友表示：华为和台积电在2015年就开始了关于7nm的相关合作，相关技术储备已成熟。

　　另外据传闻，麒麟980除了使用7纳米制程工艺，将会首发4*A76+4*A55八核心设计，为ARM旗下最先进的处理器架构，最高主频能够到2.8GHz。GPU方面可能采用使用华为研究已久的自主架构，性能在骁龙845搭载的Adreno 630的1.5倍，另外依然支持GPU Turbo技术。NPU方面搭载了寒武纪第二代NPU，AI性能较前代相比有较大的提升。

　　目前，麒麟980的性能参数尚未正式公布，不过根据代工厂台积电公布的路线图显示，第一代7纳米相比10纳米，可使芯片性能提升20%、功耗降低40%；相比主流的16纳米，性能可提升35%，功耗可降低65%。

　　在今年下半年的旗舰大战里，三星、华为、苹果三家中，仅有三星仍在坚持使用10纳米工艺的芯片。三星下半年的旗舰Note 9还会使用10纳米的骁龙845，而华为Mate 20搭载的麒麟980，苹果芯片采用的A12，均为7纳米工艺。这也是余承东喊出“遥遥领先骁龙845”的底气，华为声称的“打造最佳能效比”确实所言不虚。遥想当年华为麒麟950越过20nm制程节点率先商用16nm制程工艺，而同期的高通骁龙810则因为20nm落后的制程工艺而成为火龙。华为在芯片制程方面的的战略眼光是极为准确的。

　　因此，我们已经可以想见在2018年下半年的旗舰机性能大战中，三星落寞的背影，华为Mate 20注定成为安卓阵营的机皇。

日前，三星电子正式宣布，其将11nm FinFET制程技术（11nm LPP，Low Power Plus）提上研发日程，预计将于明年推出首款采用该工艺的芯片。

11nm LPP工艺由之前的三星14nm LPP进化而来，相比后者，前者表现将提升15%，且在相同功耗的情况下芯片面积减少10%。

由于目前三星在旗舰手机领域主推自家10nm FinFET工艺，因而其期望11nm工艺将成为中高端智能手机的主力军。新工艺将在明年上半年进行量产。

与此同时，三星还确认了包含EUV (extreme ultra violet，远紫外区) 光刻技术的7nm LPP制程已经提上日程，目标是将在明年的下半年开始初步试产。

根据三星的进度，我们可以初步判断，预计今年年底推出的骁龙845用上7nm制程的可能性不大，有较大可能可能依然采用10nm制程工艺。预计明年Exynos 9810、麒麟980、Helio X40等芯片同样将延续此工艺。但最早我们能在2019年年初看到搭载7nm芯片的智能手机。

而三星最大的竞争对手台积电方面，，但根据台积电10nm今年难产的现状来看，实际能够投放市场的时间目前还说不准。

你更看好三星的7nm芯片还是台积电的7nm芯片呢？