芯片5nm和7nm有什么差别,CPU已经很小了,做大点不行吗?
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发布时间：2022-04-23 06:18
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时间：2023-08-24 13:38
我们一般说的芯片14nm、10nm、7nm、5nm，指的是芯片的制程工艺，也就是处理内CPU和GPU表面晶体管门电路的尺寸。一般来说制程工艺先进，晶体管的体积就越小，那么相同尺寸的芯片表面可以容纳的晶体管数量就越多，性能也就越强。
比如苹果A11处理器使用的是10nm制程工艺，CPU表面的晶体管数量是43亿，到A12处理器升级为7nm制程工艺，晶体管数量就提升为69亿个。到了A13虽然仍然是7nm制程工艺，但属于第二代技术，晶体管数量增加至85亿个。
预计今年的A14处理器CPU表面晶体管的数量可以突破100亿个。而苹果处理器之所以很强，一个原因就是它的CPU和GPU面积比高通骁龙、华为麒麟的更大。不过由于苹果的处理器没有内置基带，所以信号质量也不如高通和华为的手机。
那么可以不可以增加芯片的面积，用相对落后的工艺来实现较强的性能呢？理论上是可以的，但是芯片在实现性能的同时也必须考虑体积和功耗。10nm制程工艺的芯片要想达到7nm芯片相同的性能，面积可能要增加1/3。而智能手机内部的空间是非常紧凑的，如果处理器体积变大了，那么主板、天线、散热等零部件的位置都需要重新设计，从而带来高昂的成本。
更重要的是，简单的通过增加晶体管的方法来提升性能，一个最主要的问题就是功耗。因为在制程工艺不变的前提下增加芯片面积和晶体管数量，处理器的整体功耗势必会明显提升。这就会导致电池容量不变的前提下手机的续航时间缩短，只能增加电池容量来保证续航。
另外，功耗的提升也会增加芯片的发热，这就需要更大尺寸的散热结构才能保证处理器不会过热。所以通过增加处理器体积的做法来提高手机的性能，结果必然会导致手机变厚变重。现在手机芯片都5nm了，电脑芯片仍然停留在14nm，就是因为手机需要在保证性能的同时稳定功耗，而电脑可以安装大尺寸的散热风扇，而且也有稳定的外部供电，使用不那么先进的制程工艺也能获得足够的性能。
相反手机如果要运行的更快，就只能通过更先进的制程工艺来提升处理器性能，并且控制功耗和发热。只有这样才能保证手机在拥有更强性能的同时，也拥有足够的续航时间。总而言之，手机的处理器体积都是有严格控制的，不能随随便便变大。但是一些拥有稳定电源且不用担心功耗发热的设备，理论上是可以通过增加芯片体积来提高性能的。
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时间：2023-08-24 13:39
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时间：2023-08-24 13:40
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