英特尔提升制程工艺的最好办法,就是改名字
芯片制造商所标注的芯片制程数字,可能并不代表真实的制程工艺迭代,它可能只是一种产品命名策略。
在购买新款电脑或新款智能手机时,我们一般都会了解产品的硬件配置,其中处理器是关注的重点,而我们对处理器更新换代的基本判断,除了芯片设计厂商的产品体系命名外,芯片制程工艺也是一项基本的判断标准。
芯片设计厂商为了让用户知道自己推出的是新产品,通常的做法是采用新的产品命名方式,以高通为例,旗舰级的骁龙855、骁龙865和骁龙888,中高端的骁龙765G和骁龙778G,首字母8和7代表产品定位,后面两位数字的递进代表新款或改进款。让用户第一时间感知到产品的变化,从而促进新品销量。
在芯片制程方面也是类似的情况,每一代芯片制程工艺的突破,一般会直接以制程工艺节点进行命名,也方便用户直接判断芯片制程情况。而不同厂商间的制程工艺命名方式可能并不一样,即使是制程工艺命名一样,芯片晶体管数也可能并不相近。
最近,英特尔公布最新的制程工艺路线图,使用新的制程节点命名体系,抛弃原来的制程节点命名方式,之前的10nmEnhancedSuperFin工艺改称Intel7,原来的7纳米工艺改成Intel4,之后的Intel3大幅度改进功率和面积,2024年的Intel20A应用RibbonFET晶体管架构,开启半导体的埃米时代(需要注意,埃米的符号为,而不是Intel20A所用的英文字母A,1纳米等于10埃米)。
从某种程度上理解,英特尔此次新制程命名体系,算是跟上了台积电和三星的步伐,那英特尔制程改名是何用意?在相同的命名方式下,英特尔、台积电和三星间的芯片制程水平又有何差异?英特尔芯片制程改名原由
英特尔的新制程命名很有意思,并没有直接在产品名字后面标注制程单位,而是直接以数字结尾,很容易让人产生联想,直接将Intel7联想成英特尔的7纳米工艺。
英特尔的做法很巧妙,以Intel7为例,并不直接挑明它是哪一代制程工艺,Intel7可看成一项技术节点的代号,基于FinFET晶体管优化,相较于10纳米SuperFin工艺每瓦性能提升1015。这么做一方面容易让普通消费者产生联想,有利于产品宣传,另一方面是有意引导关注半导体行业的人群,让他们不再只是关注所谓制程数字的提升,转向关注芯片的性能和技术领域,有意弱化纳米单位标识。
英特尔之所以这么做,是不想再像之前一样,因为制程命名方式给消费者带来一种低人一等的产品印象,不利于产品宣传。英特尔CEO帕特基辛格表示:英特尔的最新命名体系,是基于我们客户看重的关键技术参数提出的,即性能、功耗和面积,这段话强调了技术参数指标,但客户看重几个字也表明英特尔的客户同样不希望在芯片制程命名方面吃亏,另外英特尔自己又不想和三星、台积电一样直接以纳米单位来命名,故而弄出了Intel7这样的特殊命名方式。
熟悉英特尔制程的朋友会知道,相对于其它芯片制造商,英特尔在制程工艺命名上相对严谨一些,哪怕是在14纳米节点上磕了好几代,宁可用14nm这样的方式命名,也不会轻易更改制程数字。估计英特尔是在产品宣传上吃亏吃怕了,换了个思路对抗三星和台积电,这里也有必要提一提芯片制程里的数字游戏。芯片制程的数字游戏
按照摩尔定律的说法,集成电路上可容纳晶体管的数量大约每隔18个月便会增加一倍。换而言之,伴随着制程工艺的进步,芯片每单位能容纳的晶体管数量会越来越多,使芯片性能越强的同时功耗也越低。随着制程工艺的不断推进,越往下推越艰难,所需要的时间也越来越久,为了产品宣传和市场拓展,芯片制造商所标注的芯片制程名称可能只是一个数字,并不完全代表真实的芯片制造工艺水平。
时任高通公司首席技术官MattGrob表示:苹果A10处理器所用的16纳米工艺,是台积电量产的最尖端工艺(当时),仅相当于英特尔的20纳米工艺。英特尔也曾经就表示过,自己的14纳米可以对标台积电的10纳米工艺。在20纳米制程工艺之后,芯片制造商开始对制程工艺数字进行不同程度的美化,更先进的制程数字不一定代表更高的性能,同一制程数字的不同芯片,在内在指标上也可以差异明显。
为了更好的对比不同厂商间的芯片制程工艺,我们可以抛开表面的芯片命名方式,用芯片晶体管密度数据来一探究竟。
从TechCenturio整理的行业数据能够看出,同样是在14纳米制程节点,英特尔的晶体管密度为43。5,而三星为32。5,英特尔和三星都宣称自己是14纳米工艺,但在晶体管密度上二者差异明显。
在10纳米上,英特尔的晶体管密度达到100。8(即每平方毫米1。008亿晶体管),远远超越台积电和三星的晶体管密度。台积电在推出7纳米工艺时(晶体管密度96。5)才接近英特尔10纳米的晶体管密度,之后台积电在7纳米改进版(7nm)工艺上引入EUV光刻机,凭借115。8的晶体管密度实现对英特尔10纳米的最终反超。
美化过后的制程工艺数字,我们很难仅凭表面的制程工艺数字来判定它们的真实水平,若将它们放回自己的产品发展体系中进行纵向对比,如台积电16纳米、10纳米和7纳米工艺,的确又能看到制程迭代的进步,只不过拿其它厂商的制程工艺进行横向比较时,才能发现其中的端倪。
芯片制造商们之所以一个接一个的玩数字游戏,主要是希望在制程工艺命名上跟上友商,在产品宣发和销售时不至于陷入被动的局面,让采购芯片的厂商更好的宣传,让消费者体验到芯片制程换新的感觉。
厂商们的这一招不可谓不高,对于换新速度越来越快的智能手机来说,如何让消费者感受到这是一款新产品显得十分重要。英特尔未来还要给高通代工芯片,现在先期布局制程工艺命名方式,培育消费者的认知理念,既有利于后期为代工高通,也有利于自己的产品宣发。结语
高端芯片制造是当前准入门槛最高的行业之一,目前能够达到10纳米技术水平的厂商并不多,仅有英特尔、台积电和三星,许多原来的芯片制造商,有的卡在某个技术节点上无法突破而选择放弃,有的专注于自己的领域没有继续突破,而有的因为一些不稳定因素没办法获取关键资源或配件,还在积极寻找突破的方法。
回到问题的核心,我们真的都喜欢美化的芯片制程数字吗?作为普通消费者,我们的确希望看到更多新东西,但当我们拿到具体的产品时,可能伴随着希望的破灭,应用上新制程工艺后的芯片,最终没有发挥出我们所期待的水平,这些就是美化过后的现实。对于整个芯片制造行业而言,过度的芯片命名游戏,不利于厂商间的良性竞争,最终受害的是芯片制造商、芯片采购商和广大消费者。
此次英特尔采用的新制程节点命名方式,或许是不得已而为之的做法,既然原有的芯片制程命名方式影响到自己的发展,行业内的主要玩家又都采取了类似策略,自己只能在保持一定限度的情况下加入他们。
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