工艺大时代 谈手机芯片工艺有什么影响

　　目前手机CPU主流采用28nm(纳米)的工艺，不过，苹果在这一代A8处理器上采用了20nm的工艺，而且魅族MX4 Pro上也搭载了一枚20nm工艺的CPU，他们的一大特点就是功耗要降低很多，到底CPU的工艺能给手机带来哪些影响呢？

　　工艺尺寸是什么

　　28nm、20nm这几个参数，相信大家在近期手机相关产品发布时已经耳熟能详了，那么这些尺寸的意义何在？从专业的角度来说，这个尺寸是指工艺所能实 现的最小晶体管的沟道长度，相应的就是工艺中使用的光刻光波长长度，就目前技术而言10nm可以说已经是工艺的极限了，再小的话就要考虑遂穿效应和量子力 学方面的东西了。

　　也许这么说不太好理解，再说的通俗一点。首先，我们都知道，一纳米等于十亿分之一米，电子元件之间的距离就是用纳米来计算。芯片工艺的纳米数越小，那么 在单位面积上所能集成的晶体管的数目越多。缩小微处理器电子元件距离将导致不同晶体管终端电流容量降低，这样就会提升他们的交换频率。每个晶体管在切换电 子信号时，其所消耗的动态功耗直接与电流容量相关，这样晶体管就变得运行速度快、且能耗小。

　　总的来说，工艺尺寸不断缩小，其技术难度越来越大，但是一旦实现了，就芯片性能而言，无论从频率还是功耗上都能提升很多。尤其是在功耗方面，这对于手机和平板来说至关重要。

　　芯片工艺提升的意义

　　目前在手机终端中， 28nm的芯片仍为主流，几乎覆盖高中低价位的80%手机。不过，随着20nm技术成熟，产能的提升与厂家推广，相信在2015年，越来越多的手机将会搭 载20nm工艺的芯片。除了20nm这个数字在产品发布时可以作为手机厂家的一个宣传点外，更重要意义是芯片工艺的提升对性能的改善是巨大的。

　　主流CPU工艺尺寸

　　根据台积电公布的数据，20nm工艺将提供比现有28nm工艺快30%的速度，晶体管密度则可以提升1.9倍，能耗则降低25%。30%这个数字意味着现 有的移动SoC如骁龙、Tegra等运行频率将可以飙升到3GHz(目前骁龙805也不过是2.7GHz)。如果厂商愿意把新工艺带来的密度增益分配给 GPU，我们则可以轻易获得比苹果A7更加强大的图形性能。

　　当然，能耗降低25%并不意味着你手机的续航时间可以提升25%，实际上CPU功耗只占掉手机总能耗的一小部分，而且在半导体工艺提升后，厂商们更愿意塞进一个相同功耗、性能更强的芯片，而不是相同性能、功耗更低的芯片。

　　总结

　　在目前，手机行业硬件竞争激烈，电池技术又停滞多年的情况下，大力发展手机芯片工艺无疑是移动终端硬件的一个重要发展方向。在有限的电量下，提升性能的同时还能降低功耗，无疑是两全的做法。此外，在一定程度上也有助于手机产品越来越轻薄。