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OPPO|說人話系列：英特爾酷睿12代詳解(4): 摩爾定律之殤

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OPPO|說人話系列：英特爾酷睿12代詳解(4): 摩爾定律之殤

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火龍888鎮(zhèn)樓
眾所周知 ， 驍龍888系列是個笑話 。 搭載驍龍888的安卓手機 ， 發(fā)熱大 ， 耗電快 ， 性能峰值上不去 ， 結(jié)合在一起用一個詞概括：廢物 。 當(dāng)然這不是高通第一次如此頭鐵了 。 上一次這么熱 ， 是7年前的驍龍810 ， 因為過熱造成體驗降級 ， 直接把索尼LG等一堆高價日韓系手機干沒了市場份額 。 而上上次這么熱 ， 是13年前 ， 超頻到800MHZ的高通MSM7225系列 ， 直接讓還能繼續(xù)戰(zhàn)斗1年的windowsMobile6.5系統(tǒng)手機全線提前市場消失 。 所以說 ， 高通是有原罪的(確信) 。
那問題來了 ， 為何驍龍888采用的三星5nm工藝 ， 包括驍龍810采用的臺積電20nm工藝 ， MSM7225系列采用的第一代臺積電65nm工藝 ， 都這么熱？芯片制程不是越小越好嘛？

摩爾規(guī)律
大家都知道一個摩爾定律 ， 其實就是戈登摩爾總結(jié)的半導(dǎo)體發(fā)展規(guī)律 ， 版本很多 ， 但是顯然英特爾那邊的說法是 ， 每24個月 ， 半導(dǎo)體晶體管規(guī)模跟性能要翻一倍 。 結(jié)合本系列前幾篇的說法 ， 確實如此嘛 ， 從1960年代開始 ， 芯片晶體管跟頻率都在不斷增加 。 半導(dǎo)體工藝也越縮越小 ， 確實如此 。

60年來晶體管翻了6萬倍
晶體管結(jié)構(gòu)在物理層面足夠大的時候 ， 不斷縮小是可行的 。 但是如果晶體管達(dá)到一個非常小的規(guī)模的話 ， 比如達(dá)到一個很小的程度 ， 小到不能阻止電子漏出通道的程度 ， 那這個工藝本身就會發(fā)熱漏電耗電嚴(yán)重了 。 而這個節(jié)點 ， 并不是眼前的什么1nm之類“先進(jìn)工藝” ， 而是20世紀(jì)初的65nm工藝 。 從1996到2005年10年時間 ， 65nm工藝?yán)_了人類很久 ， 始終無法低成本量產(chǎn)65nm芯片 ， 無論IBM ， 英特爾還是AMD 。 而當(dāng)時的大量芯片 ， 都卡在90nm工藝接近10年 ， 比如ARM789全線處理器 ， 游戲機 ， 甚至包括英特爾自己的PXA移動處理器系列 。 有個常識就是 ， 65nm并不比90nm工藝更省電 ， 甚至靜態(tài)功耗還要多 ， 這就是高通MSM72XX系如此拉垮的原因 。 這樣可以快進(jìn)到芯片制造現(xiàn)在面對的更大的一個問題 ， 量子隧穿效應(yīng)下2nm能不能實現(xiàn)都是疑問 。
某百科的原話：隧穿電子是指發(fā)生隧穿的電子(廢話) 。 隧穿效應(yīng)是一種量子特性 ， 是電子等微觀粒子能夠穿過它們本來無法通過的“墻壁”的現(xiàn)象 。 這就說的很明白了 ， 當(dāng)“墻壁”的“縫隙”足夠電子亂竄 ， 特別是“墻壁”的“磚頭”足夠小的時候 ， 那墻壁就失去了作用嘛 。 65nm時代就有低配版的這個問題出現(xiàn) ， 解決時間是10年 。

量子隧穿
以2000年前后來說 ， 傳統(tǒng)芯片制造模式 ， 是以IBM技術(shù)指導(dǎo)路線加整個日本工藝技術(shù)生產(chǎn)經(jīng)驗定義的 。 整個芯片內(nèi)部電路排布 ， 從頭到尾都是平面鋪開設(shè)計的 。 這也是傳統(tǒng)意義上的電路布局嘛 。 特別是尼康佳能的光刻設(shè)備陣列 ， 也是這個思路一路延伸 。 但是如果芯片縮小到了一個程度 ， 電子泄漏 ， 電路通電會收到互聯(lián)線的磁場干擾 ， 這會讓頻率上不去 。 這就是串?dāng)_(crosstalk) ， 以及噪聲(noise) ， 這也是當(dāng)時英特爾宣布不玩頻率戰(zhàn)爭的一個理由 。

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