5G|常说7nm工艺的背后 制程工艺提升对手机性能提升大吗?

[PConline 杂谈]随着科技的进步发展 , 手机功能越来越强大 , 在某种程度下 , 手机有望取代电脑了 , 而这一切离不开手机搭载了性能日益强大的处理器 。而手机处理器尤为看重的要点之一就是处理器制程工艺 , 从最开始的几十纳米(nm) , 发展到了28nm、14nm、10nm、7nm工艺 。
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上面所提及的多少纳米对应的是处理器中晶体管的大小 。晶体管越小的话 , 就代表着能在同等体积下晶体管能塞入更多 , 从而使让处理器性能变得更加强大 。问题来了 , 你了解多少关于手机处理器的一些知识呢?
手机处理器制程提升 真得会提升性能吗?
很多人认为无论是手机还是电脑 , 处理器制程提升了 , 性能就一定更强了 。其实这种想法并不完全正确 , 因为准确来说 , 处理器制程工艺提升是为了整机的性能提升提供了基础 。这些年来 , 处理器从45nm发展到32nm , 再从28nm发展到20nm , 直到现在的7nm 。一般来说 , 每一次处理器制程工艺的提升 , 在相同面积情况下可以塞入更多的晶体管 , 甚至可以在更小的面积下塞入更多的晶体管 , 从而提升了性能 。
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但如果两款处理器的CPU的架构相同 , 主频相同的情况下 , 制程工艺的提升其实并不能给性能带来差别 , 只是在功耗上有差别而已 。如华为的处理器和处理器 , 两款处理器的架构相同都是4×Cortex-A73@2.36GHz+4×Cortex-A53@1.84GHz 。
上面所说两款处理器主要区别在制程工艺方面 , 麒麟960采用的是16nm工艺 , 而麒麟970则采用的是10nm工艺 。从性能方面看来 , 由于这两款处理器的CPU架构相同 , 所以麒麟960和麒麟970在CPU方面理论性能方面差别不是很大 , 但是由于制程工艺的区别 , 麒麟970的功耗比麒麟960的更小 。
另外 , 麒麟960处理器跟麒麟970处理器集成的GPU也不同 , 其中麒麟960采用Mali G71 GPU , 而麒麟970则采用Mali G72 MP12 GPU , 在GPU方面 , 麒麟970比麒麟960提升了20%图形处理性能 。另外 , 麒麟970还集成带有神经元网络单元的人工智能处理器NPU , 而麒麟960处理器没有内置NPU , 所以对于手机处理器性能不能一味地看制程工艺 。
什么才是决定处理器性能的关键?
决定手机处理器性能往往是主频 , 比如说处理器的主频为2.5GHz等等 , 这个的意思就是处理器每秒能够运算多少次 , 所以主频越高越好 。然后我们还需要了解的是手机处理器的架构 。
我们可以把架构简单理解为处理器核心的代号 , 不同架构性能也是不一样的 。ARM的公版架构A76的性能就很强 , A76上面是A77 , 下面是A75、A73、A72等 , 这些是大核心 , 每一代架构的性能都比上一代强 。除了大核心外还有小核心 , 比方说A53、A55和A35 , 这些架构是低功耗架构 , 为了处理简单的任务 。
目前的主流处理器都是采用大核心+小核心的架构设计 。当然 , 大家不能一味地追求CPU的性能 , 还要看GPU的性能 。GPU就是图形处理器也就是大家俗称所说的显卡 , 但由于手机内部空间寸土寸金 , 所以手机的处理器集成了CPU、显卡等 。
GPU大概分为四大类 , 苹果自研、Adreno、mali和PowerVR 。其中 , 苹果自研、Adreno和PowerVR的技术水准比较高 , PowerVR已经不常见了 。ARM的mali也是一种公版架构 , 但它的性能、核心面积和能耗比距离Adreno和苹果自研有较大的差距 。
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