旗舰产品或任何智能手机必须具备的关键功能是性能、功耗和散热,在此基础上它应具有无滞后,快速且高效的界面,而这些都与“纳米”有关。智能手机的性能取决于各种因素,例如应用程序优化、RAM大小、操作系统和处理器的优化,而这其中,处理器的性能是重中之重,芯片制程工艺的数值是旗舰机比对的关键性能指标,相当于一个水杯的容量,决定着可以装多少水。下图统计了近年来Android手机在安兔兔上的跑分,但就芯片比对而言,制程的进步的确带来了性能的飞跃(蓝色:旗舰机,黄色:中端机,红色:低端机)。
移动处理器头痛的心脏健康指数——“纳米”,工艺节点越小,意味着跟高的性能、更低的功耗和更高的集成度,也就意味着单位生产力更高,智能手机的心脏——芯片更强。
为什么晶体管之间的距离,纳米很重要?智能手机是便携式设备,这意味着它的空间有限,只能有限地容纳其硬件部件。所以不能使用标准的计算机和笔记本电脑处理器,因为它们的尺寸很大,这意味着需要更好的散热系统,这只会有一个结果——“空间不足!”。因此,许多公司已经开发了非常小的间距晶体管,以适合纳米面积的小型处理器,从而使其与智能手机兼容。移动处理器中的是处理器内部晶体管之间的最短距离。高通、三星、联发科、华为和苹果是为智能手机开发“纳米”移动处理器的领先公司。近年来,移动处理器中的“纳米”计数一直在从12纳米减少到10纳米再到7纳米(高通骁龙865、华为麒麟990)。纳米制造工艺术语定义了处理器的尺寸。使用20nm晶体管,可以将大约2500亿个晶体管安装在指甲大小左右的硅晶片上。比如说有一个盒子可以容纳100个大小为10cm的橡皮擦,每个橡皮擦之间相距1cm。如果减少橡皮擦之间的长度,我们可以容纳更多的橡皮擦吧?在移动处理器中的纳米后面使用类似的逻辑。同样,如果减小处理器中晶体管之间的距离,则可以安装更多的晶体管。更多的晶体管紧密堆叠在一起,这意味着在减少处理的同时电子的传播路径。这意味着更快的处理能力,更少的热量产生和低功耗。因此,移动处理器中的纳米越小,效率和功能就越强大。
高通公司的Snapdragon 855是在7纳米FinFET处理器上设计的,与10纳米芯片相比,可提供高达45%的性能提升或25%的功耗降低。
晶体管可以看做是单个处理单元,制程越小,可以在同一区域内放置的晶体管就越多,芯片中晶体管集成度就越高,从而可