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为什么amd7nm打不过14nm

为什么amd7nm打不过14nm(制程7纳米的amd cpu为什么比英特尔14纳米功耗高)

admin admin 发表于2022-09-13 05:26:25 浏览262 评论0

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制程7纳米的amd cpu为什么比英特尔14纳米功耗高

楼主是对AMD的U抱有偏见、还是压根只想找个话题来黑AMD、还是压根对7nm系列完全没有了解就胡乱瞎猜?看下图、AMD阵营处理器温度都在65°C左右,12核的Ryzen 9 3900X温度竟然与6核Ryzen 5 2600X差不多,这叫功耗高吗?

而Intel阵营,i9-9900K与i9-9700K两个大核弹都飚到90度以上,i9-9900K甚至要触及100°C大关,虽然频率够高,但带来的高发热量还是不容忽视的,在温度控制方面锐龙三代已经完胜Intel的高端处理器了。

为什么英特尔电脑CPU只能14纳米AMD电脑CPU可以七纳米

现在是2021年10月,目前Intel在移动笔记本处理器市场,早就已经开始使用10nm工艺了,不过在桌面处理器市场,目前在售的11代酷睿依旧是14nm工艺,不过11月份Intel发布的12代酷睿就会采用10nm工艺了。AMD那边早在Zen2架构的Ryzen 3000系列桌面处理器,以及Ryzen 4000系列处理器就开始采用7nm工艺了,所以题主的问题其实是有点不准确的。-为什么amd7nm打不过14nm

不过在工艺上面,最近几年Intel的确是有点被动,Intel和AMD二者虽然都卖CPU,但还是有差别的,其中Intel采用的是自己的工艺,有自己的工厂,自己生产CPU,而AMD那边,已经没有了自己的工厂,采用的是自己设计,然后让台积电代工生产的方式,因此在工艺方面,主要还是看Intel和台积电之间谁更强,就目前来看,台积电无疑是领先的。-为什么amd7nm打不过14nm

针对Intel目前的情况,英特尔推出了Intel的IDM 2.0计划,这个计划由三部分组成:

  1. 英特尔继续保留自有的工厂,并继续进行先进工艺的研发,加强先进封装技术的发展,为不同的IP使用更适合的工艺进行制造。
  2. Intel将不再排斥使用第三方代工厂,这部分主要是将芯片组,GPU等产品给台积电这类三方代工厂代工,以此达到降低成本的目标。
  3. Intel也会为其他厂商提供代工服务,而且找Intel代工,X86,ARM,RISC-V这些架构的产品都可以,也就是说Intel的代工业务比以前会更开放,不再有那么多的条条框框。

所以在未来,我们见到台积电代工的Intel产品也不稀奇,实际上最近已经有消息称,Intel会将自己的GPU交给台积电代工,而且会采用台积电最先进的工艺,这个事情对于AMD其实是有影响的,一方面Intel也可以利用台积电的先进工艺来缩小和AMD差距,另外还可以挤占AMD的产能,让AMD没有足够的货卖,所以有消息称AMD会找三星代工部分产品也很正常了。-为什么amd7nm打不过14nm

总的来说,并不存在Intel的CPU只能14nm这个说法,起码在今年年底,Intel产品应该会全线转向10nm工艺,而且Intel的14nm和10nm等工艺,与AMD那边采用的台积电工艺是有区别的,不能简单的通过二者的nm单位来进行区分,实际上Intel的10nm和台积电的7nm已经差不多了。此外随着IDM 2.0计划的实施,未来Intel也是可以采用台积电的工艺的,这将抹平AMD产品在工艺上的优势。-为什么amd7nm打不过14nm

芯片越大成本越高,但可否用4个14nm来代替7nm的芯片呢

如果按照这个思路,那芯片一直用14nm是不是就可以了呢?反正性能不够,面积来凑,通过不断的堆叠就能满足性能需求!

其实业内有一家企业一直在用14nm芯片,那就是万年不变的牙膏厂英特尔。他们在2014年就发布了第一代14nm处理器,到2019年才推出10nm,但目前11代的i5、i7、i9都是14nm,可以说14nm用了8年,并且继续使用的可能性还很大!-为什么amd7nm打不过14nm

但很可惜,英特尔这种做法并没有节省成本,反而让AMD后来居上,打了一个措手不及。现在的AMD已经对英特尔形成很大威胁,再这样下去,英特尔地位不保(看看苹果集成的M1,更是恐怖)。

制程工艺的提升远比堆料来得快来得直接!

芯片性能的提升最大的依赖就两个点:工艺和架构!就像题主所说,用4个14nm的代替7nm不就好了,理论上确实可行,把芯片面积加大,晶体管数量不就上来了吗。

可现在已经是5nm了,接下来是3nm、1nm,试问到时候怎么堆?那时候不得用几十上百倍的芯片来抵消掉1nm制程工艺,这玩意治标不治本。并且14nm制程工艺是有性能天花板的,到时候1+1不见得就取得2的效果。-为什么amd7nm打不过14nm

打个比方,一般的汽车是四缸,假设4缸的最高时速是200km/h,那堆了12缸并不能达到600km/h的速度,这种换算是不对等的。所以4个14nm的芯片,不一定就比一个7nm芯片的性能强。

面积和散热才是考虑的重点

为什么半导体行业对制程工艺非常看重,除了性能的提升,缩小芯片面积,降低功耗也是重中之重。像服务器、PC上的芯片都还好,14nm、28nm都无关紧要,毕竟主板够大,风扇够大,电源够大,不用担心芯片面积,也不用担心功耗和发热。-为什么amd7nm打不过14nm

但手机和平板这种便携设备对芯片尺寸、功耗和发热非常在乎。芯片大了,那意味着主板负载大,同时比较耗电,锂电池的续航就会大打折扣,散热更是累赘。看看苹果,从英特尔换到M1芯片后,续航明显增加,且电脑运行时,几乎感受不到风扇,air更是把风扇都去掉了,这种体验是“四个14nm”体会不到的。-为什么amd7nm打不过14nm

所以科技的进步还是要攻克核心难题,14nm堆料就跟当年联发科的10核处理器一样,都是纸老虎,看起强悍,实则拉胯。所以芯片行业一定是以制程工艺、架构为主,这才是解决问题的核心。

当然,在一些不在乎功耗和散热的设备上,14nm这种略显老旧的技术反而更有优势,毕竟这种设备追求稳定,且对算力叠加有要求,这种更多是在一些大型设备上,就民用便携产品来说,14nm已经略显淘汰了。

2019是AMD成立50年,官方表态7nm CPU/显卡要爆发,对此你怎么看

去年英特尔公司庆祝了他们的50周年以及X86 40周年纪念日,主持仪式的是英特尔临时CEO,前任CEO科再奇在去年6月份被董事会以办公室恋情为由赶走,之后长期没有找到合适的CEO,这也让50岁的英特尔有点难堪。今年AMD公司也要迎来五十周年纪念,相比英特尔去年的窘迫,AMD公司今年倒是可以大书特书,因为他们今年会有7nm工艺的锐龙处理器、Radeon显卡以及数据中心处理器,产品、技术两开花。-为什么amd7nm打不过14nm

AMD公司成立于1969年9月份,比英特尔晚了一年,由创始人杰里·桑德斯等7人筹集10万美元联合成立。相比英特尔最早的两位创始人的光鲜履历及技术、融资方面的顺利,AMD起步就输了英特尔一步,桑德斯之后在采访中也说“诺伊斯说他们只用了5分钟就筹集了500万美元,我花了500万分钟也只筹集到了5万美元。”-为什么amd7nm打不过14nm

不过AMD还是活下来了,正如争强好斗的桑德斯一样,他早年间“永不服输”的性格也是AMD公司的写照,直到现在都是如此。在这五十年中,AMD成为能跟英特尔死磕X86处理器的唯一对手,曾经有过风光,但是大部分情况下AMD在跟英特尔的竞争中都是艰难度日,不过这两年情况不同了,英特尔在10nm工艺上踌躇不前,AMD在14nm及现在的7nm工艺上追上来了,今年的CES展会上AMD成了明星,发布了7nm游戏显卡,展示了7nm锐龙处理器,再加上此前宣布的7nm数据中心处理器及加速卡,AMD今年的最强产品组合已经成型了。-为什么amd7nm打不过14nm

AMD官方中午发了一个宣传图,介绍了AMD今年的一些大动作,将推出7nm锐龙处理器、7nm Radeon显卡、7nm数据中心处理器及超薄笔记本。

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为什么手机芯片工艺可以7nm,而电脑cpu只能14nm

首先对于半导体工艺而言,不同厂商的工艺标称都存在差异,一定程度上已经成了一场数字游戏竞赛,英特尔CPU现在使用的14nm工艺在许多参数指标上并不弱于台积电7nm工艺,而同样是7nm工艺的情况下,台积电比三星的还要好一些,所以各家代工厂都想通过半导体数字竞赛来提升自家工艺的吸引力,从而争取到更多客户,因为大部分人根本不懂其中具体的含义。-为什么amd7nm打不过14nm

业界半导体工艺最先进的还是英特尔,先不说英特尔这几年在10nm工艺上遇到了麻烦,即使是英特尔能制造7nm工艺处理器也没有多余的产能可以代工,毕竟自家的CPU需求量很大,能满足自给自足就很不容易了。所以对于最先进的7nm工艺业界只有台积电和三星有能力代工制造,而手机对芯片的体积和功耗尤其敏感,自然都愿意使用最先进的工艺来制造。-为什么amd7nm打不过14nm

先进工艺的价格会更贵,台积电7nm工艺无论是代工费还是研发费都比14nm高很多,也就是说厂商如果想要使用7nm工艺制造肯定要付出更多的成本,但是考虑到7nm工艺带来的性能提升和功耗降低,所以即使成本提高也能带来巨大的效益,不管是高通骁龙855还是华为麒麟980,很大程度上都是因为使用了7nm工艺而获得了巨大提升,产品的销量也因此而提高。-为什么amd7nm打不过14nm

手机芯片相对电脑芯片小很多,所以在同样尺寸的晶圆下可以制造出更多的芯片,加上庞大的手机需求量,新工艺的成本分摊相对更便宜一些,而电脑芯片面积大得多,如果使用最新的工艺生产难免会提高不少成本,随着PC市场的成熟,芯片需求量也比手机少太多,所以这几年电脑CPU的工艺一直在14nm,但是从今年开始7nm工艺的CPU就会陆续推出。-为什么amd7nm打不过14nm

牙膏厂为何10代处理器还是14nm7nm技术还不够成熟吗

英特尔10代酷睿处理器其实在笔记本电脑上是10nm新工艺生产的,比如i5-10210u或者i7-10510u等型号,不过这些只是低电压CPU,本身的频率和性能并不比9代14nm处理器要强,只是胜在能耗比较高,可以给笔记本电脑带来更好的续航能力和散热水平,就绝对性能上来说并不算很好。-为什么amd7nm打不过14nm

而对于2020年春天上市的10代桌面处理器来说,使用14nm纯属无奈,主要是英特尔在10nm工艺上的目标定的太高,各种参数甚至比台积电7nm还要苛刻,所以导致英特尔10nm工艺常年无法量产,良品率低就赚不到钱,所以英特尔宁可把10nm处理器延期也不会硬着头皮去生产。-为什么amd7nm打不过14nm

7nm工艺如今其实已经成熟了,但是主要在于台积电和三星这样的芯片代工厂,对于英特尔这样既要做芯片设计还要做芯片制造的厂商来说就有些困难了,而且不同厂商之间在工艺数字上的指标也不一样,其实英特尔的10nm技术并不比台积电和三星的7nm技术差,只是因为常年无法达到较好的良品率而延期了,恐怕桌面版的10nm处理器得等到2021年了。-为什么amd7nm打不过14nm

14nm和7nm的芯片用什么区别

7nm是目前最主流的芯片制程工艺,4G中高端处理器以及全部5G处理器均采用的是7nm工艺;而14nm制程的芯片目前主流手机已经弃用,最近一款采用14nm芯片的手机为三星A20s——属于性价比颇低的“智商机”!-为什么amd7nm打不过14nm

现在入门级处理器往往是12nm制程的芯片,山寨机处理器往往是16nm制程的芯片(代表作MTK6763与6763T)。

14nm与7nm芯片的区别

如果从制程工艺的发展历程来看,14nm与16nm/12nm同属于一代,再往后的一代是10nm工艺,然后才是目前的7nm工艺(下半年就是更新一代的5nm制程工艺)。也就是说14nm与7nm之间隔着至少两代差距-为什么amd7nm打不过14nm

制程影响最大的就是功耗问题——在相同的性能下,一款芯片制程工艺越先进,单位面积下所容纳的晶体管就越多,同时供电电压就越低,从而功耗就越低

4G旗舰芯片性能强悍(性能越强,自然功耗更高),使用7nm制程工艺减少发热非常有必要;而5G芯片因为5G本身的功耗更高,所以在保证性能的前提下,7nm以及更先进的制程工艺也是不可或缺的!所以目前即使是中端5G芯片也是7nm制程工艺,代表作为天玑800和骁龙765G……-为什么amd7nm打不过14nm

总结

对于4G中低端芯片来说,14nm芯片即使跑分在10万分以下,但依旧能完全满足日用,毕竟山寨机16nm的联发科处理器都可以低画质打王者了……但是对于5G芯片来说,14nm是完全满足不了的。麒麟710A从12nm退回14nm,为了降低功耗,将主频由2.2GHz降低到2.0GHz,如果再加入5G模块,主频可能要降至1.6GHz了……(比如28nm的骁龙430,主频1.4GHz)-为什么amd7nm打不过14nm

不过,我们也注意到,中芯国际的12nm工艺已经进入试产阶段,虽然依旧不强,但是12nm总要好过已经淘汰的14nm了……国家也为中芯国际注资近百亿人民币,相信我国半导体行业终能迎头赶上!

华为两个14nm芯片叠加成7nm级别的芯片是怎么做到的14*14的面积不是7*7的4倍吗

我的想法特朴素。

既然14纳米芯片叠2个就变成了7纳米级别芯片,那么为什么不继续叠下去呢?叠4个就3.5纳米啦,在叠8个呢?叠32个呢?华为海思走出一条前人没想到的路呀!这又是世界第一的创举吧。这岂不就规避了中国芯片制造上的短板,我们用堆叠的办法,28纳米能当14纳米用,14纳米堆叠就是7纳米了,那就别只堆叠2个呀,堆叠10个、8个的,岂不是台积电就要喝西北风去了嘛!-为什么amd7nm打不过14nm

但问题是,这么一个“脱俗”的思路,咋几十年没人发现呢?是外国人太笨,只会钻牛角尖,只知道傻乎乎去死磕那个几百上千亿美元投资的5纳米、3纳米芯片工艺,却不知道有贼鸡儿省钱的芯片叠加技术呢?谁都知道,7纳米芯片生产的成本可比14纳米贵多了,那可不是尺寸小一半,成本大一倍的说法,那是大好几倍的成本!我们这次又是“多快好省”,花了14纳米芯片的钱,就得到了7纳米芯片的性能!你说外国人咋就那么笨呢?如此省钱却性能暴增的办法,怎么就华为海思才能想得到呢?不得不佩服,中国最厉害的是华为,华为的精髓是海思!-为什么amd7nm打不过14nm

至此,大家自己用脑来思考一下吧。华为怎么就这么轻而易举地就找出了如此省钱,却成倍提高性能的好办法呢?怎么外国那么多的芯片公司就想不到,就傻乎乎地去花上千亿美元来提高芯片工艺呢?按海思的这个思路,就永远不用考虑“摩尔定律”了吧。只要把14纳米芯片继续叠加就可以了,想叠多少就叠多少呗!-为什么amd7nm打不过14nm

最后一句。真当全世界都是傻瓜,就你是大聪明吗?

AMD承认7nm对性能提升有限,你怎么看

在本月中旬的New Horizon大会上,AMD宣布了世界首款7nm工艺的数据中心64核处理器罗马及7nm Vega 20显卡,后者包括Radeon Instinct MI60及MI50两款。在7nm节点,AMD做到了(CPU/GPU)世界首发,新一代CPU会使用Zen 2架构,此外AMD还在发布会上提到了Zen 3架构进展顺利,正在设计中,它将使用7nm+工艺,也就是7nm EUV工艺。虽然有EUV光刻工艺加成,但是7nm EUV工艺在性能上不会有多大的提升,AMD CTO Mark Pappermaster也在采访中证实7nm EUV工艺主要是改善能效,性能提升只是适度的。-为什么amd7nm打不过14nm

EETimes上周采访了AMD公司CTO Mark Papermaster,后者谈到了7nm工艺以及未来的7nm EUV工艺的情况,Mark Papermaster表示“摩尔定律正在放缓,而且半导体工艺正在变得更加昂贵,我们没法得到过去那样的频率提升。”,他提到7nm工艺升级也会带来更多的光罩、更多的阻抗及寄生问题。-为什么amd7nm打不过14nm

展望未来,7nm节点之后还会有7nm EUV工艺,Mark Papermaster在采访中表示7nm EUV工艺主要是能效方面的提升,设备性能提升只是适度的(modest)。

根据台积电方面的说法,其7nm工艺相比16FF+工艺带来了35%的性能提升或者60%的功耗降低,而AMD方面的说法是7nm工艺相比14nm工艺带来了25%的性能提升或者50%的功耗降低。

在AMD公布的路线图中,最近揭晓的Zen 2架构是台积电7nm工艺的,2020年问世的Zen 3架构会上7nm EUV工艺,而台积电方面早前对7nm EUV工艺的性能/功耗改善也是语焉不详,可以说的晶体管密度再提升20%,功耗降低10%,性能基本上没有提升或者提升非常少,毕竟上EUV工艺改变的只是工艺流程,最关键的原因还是摩尔定律失效了,10nm节点之后性能提升越来越困难。-为什么amd7nm打不过14nm

AMD官方对Zen 2架构的定性是性能大幅提升,这方面通过罗马处理器的变化已经可见一斑了,而Zen 3架构的定性是继续优化每瓦性能比,这点上也符合Mark Papermaster在采访中的所说的内容,Zen 3处理器的能效会提升,不过新工艺对性能的提升有限。-为什么amd7nm打不过14nm

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为什么AMD都在用7nm了,Intel还在坚持14nm

AMD是台积电代工的,Inter是自己的的晶圆厂,目前inter晶圆厂最小只能做到10nm,如果想做到7nm,必须要更换一系列的设备