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手机电脑芯片 手机芯片已经5nm了,为何电脑芯片还是10nm?

小编 2024-10-10 案例中心 23 0

手机芯片已经5nm了,为何电脑芯片还是10nm?

一提及芯片,大家首先想到的肯定是国内芯片行业的处境有多难,我们什么时候才能用上国产芯片?但我们要相信,这一天终究会到来!

但今天不讨论这个,而是谈谈芯片行业中,一个比较怪异的事实:PC芯片比手机芯片发展更早,按理说应该更先进,但为何现在手机芯片大都是7nm,而PC芯片还在10nm及以上?

要想了解其中的原因,首先要了解对芯片而言,最重要的三个指标:「频率」、「功耗」和「散热」。

频率

CPU的频率一般决定着手机或者PC的运行速度,随着科技的不断发展,频率由过去的Mhz发展到了现在的Ghz。

在这里所说的CPU频率,一般是指CPU「主频」,除了主频外,还有「倍频」与「外频」之分。它们之间的关系为:主频=外频×倍频。

其中「外频」指的是CPU的「基准频率」,单位是MHz。它代表的是CPU与「主板」之间同步运行的速度(也可指内存与主板之间)。简单来说, CPU的外频直接与内存相连通,可实现两者间的同步运行状态,速度越快,反应越快

「倍频」这个概念,在早期的CPU中,是不存在的,其原因是:那时候CPU的主频与系统总线的速度几乎一致。

但随着技术的发展,CPU速度越来越快,内存、硬盘等已经跟不上CPU的速度了,而倍频的出现就解决了这个问题。

通过CPU-Z可查看相应频率

如果把外频看作是机器内的一条生产线,那么倍频则是生产线的条数 。CPU一般在出厂的时候,倍频基本上是锁死的,所以一般只能对主频进行改动。

通常来讲,在同系列CPU中,主频越高就代表速度越快,但对于不同类型的CPU,它就只能作为一个参数进行参考。所以,手机芯片中的主频和PC中CPU的主频,是完全不同的两个概念,没有可比性。

功耗

「功耗」是所有电子设备中,都存在的一个指标。它指的是设备在工作时,单位时间内,所消耗的能源数量,单位为W。说人话:其实就是指耗电量

而在CPU中,功耗一般指的是「TDP功耗」,也被称为热设计功耗,它反应的是一颗CPU达到最大负荷的时候,释放出的热量,但它并不等于CPU真正的功耗(TDP是小于实际CPU功耗的)。

当然,功耗和发热量几乎是成正比的,目前CPU厂商也越来越重视CPU的TDP功耗,希望在提高CPU主频下一并降低TDP功耗,也就是增强性能的同时,减少发热。

散热

CPU散热,就目前来说,它是一个独立的系统,与CPU本身属性并无关系,但它却是决定CPU能否稳定运行的关键点所在。

我们都知道,CPU在工作时,会产生大量的热,如果不将这些热量及时散发出去,轻则导致死机,重则CPU可能会面临被烧的风险,所以散热就扮演着将热量排除,达到及时给CPU降温的角色。

现在的散热系统一般分为三种,「风冷散热」、「水冷散热」和「传导散热」。在PC端,大多数以风冷和水冷为主 ,而在手机端,大部分就是传导散热 了。

说完了CPU中的三个指标,我们再来看看问题本身:为什么手机芯片的制造工艺会领先PC?

要知道,工艺制程的提升,对CPU而言一般就意味着性能提升,功耗降低和发热量减少。

对于PC而言,性能肯定是首选,在有「独立散热系统」的基础上,功耗和散热都可以靠边站。

在功耗上,PC的电源配置一般都远远大于整机实际的功率,散热就更不用提了,什么大霜塔,360水冷(如果还不够,就用液氮!)都能达到很好的散热效果(至于笔记本可能稍有限制)。

360水冷散热器

所以在PC端:性能 > 功耗> 散热。

在相同的性能下,就根本不用考虑功耗和散热。换句话说,在性能得到保障的前提下,无需再去研究如何提升工艺,来降低功耗和控制发热量,现在的工艺能够完全满足对于性能的要求。

但在手机芯片上,情况却完全不同。性能、功耗、散热这三者缺一不可,这是因为手机空间狭小,集成度远比PC高。根本没有多余的空间,用以加入独立的散热系统。

手机中的散热方式

要想在确保性能的同时,并降低功耗,就必须从CPU自身出发。而这样做的唯一的选择就是,提升制造工艺!只有制造工艺上去了,才能基本满足对性能和功耗的要求。

所以这就是为什么,手机芯片的制造工艺会远高于PC中CPU的原因。但如果要问PC中有没有7nm的CPU?答案当然是有!

其实7nm的电脑CPU已经有相当一部分了问世了,那就是来自AMD的三代锐龙系列,一经问世,就将Intel辛辛苦苦挤出的9代牙膏I9 9900KS一套带走。

当然这对于AMD来说,是用远多于Intel的核心数取胜的,单核表现却一般。

但鱼儿想说的是,现在苹果的A14处理器,已经采用了5nm的制程工艺,而AMD也有望在2021年前,推出5nm的锐龙5000系列。

但对Intel而言,拥有14nm工艺和5G睿频的10代酷睿,所带来的巨大功耗和热量,将很难再敢往上堆核心,所以要想改变,Intel就必须得提高制造工艺。

说不定在AMD和苹果ARM处理器的推动下,Intel会突然蹦出个 7nm的CPU。所以,为了能尽早用上Intel 7nm的CPU,大家还是多喊喊:AMD ,Yes!

高通被曝求购英特尔,手机芯片王者并购PC芯片王者!需要中国同意

大消息,同时轰动硅谷和华尔街的大消息!

高通正在寻求并购英特尔。

一个是智能手机时代当仁不让的芯片霸主,另一个则始终占据着PC的核心地位。

然而就在英特尔身陷转型,遭遇56年发展史最低谷时,高通做出了惊人计划:求购英特尔

目前,英特尔的市值约为930亿美元 (约6558亿人民币),而高通市值约1850亿美元 (约1.3万亿人民币)。

但要知道,英特尔因为处于转型逆风期,该市值是逆风中暴跌近2000亿后的市值,对于英特尔的基本盘,众说纷纭,但要制造有制造、要设计有设计,在PC特别是AI PC趋势中还占据主导地位,纸面价值并不能完全反映真实价值。

即便如此,消息一出,高通股价跌幅3%,英特尔则上涨了3%

看来对于华尔街而言,更利好的是英特尔。

高通被曝并购英特尔

消息由《华尔街日报》率先曝光,言简意赅,高通向英特尔发出了收购要约。

其后多家媒体跟进确认了该消息,但同时无法获悉更多细节,或者说收购要约尚处于刚刚开启的谈判阶段。

然而之所以如此受关注,是因为收购一旦完成,必将成为十年来规模最大、影响最为深远的科技并购案。

因为两家芯片为核心基业的巨头,都在各自市场处于统治地位。

高通创办于1985年,总部位于美国加州圣迭戈,最早靠无线通信技术起家。

其后随着移动通信时代到来,高通从2G到5G,成为了全球移动通信标准的主导制定者和受益者。

其产品也包含了无线通信方案、芯片产品,以及全栈的开发工具,并大举投资研发AI在内的前沿基础技术。

高通最为知名的产品品牌莫过于骁龙 。在移动互联网时代,成为了智能手机特别是安卓手机的绝对标配,其后这种优势还延续到了智能汽车领域。

当前在旗舰智能汽车的发布中,骁龙已经在智能座舱领域,占据了领先优势。

可以说高通的成功,既是移动互联网时代的成功,也是终端智能时代的成功。

除了高通,背后的计算架构Arm ,也是时代红利的推动者和受益者,高通+Arm,几乎就是PC时代的微软+英特尔。

这也是高通英特尔并购传闻传出后,外界感叹的原因。

时代转关,令人慨叹。

英特尔成立于1968年,是硅谷鼻祖公司仙童半导体“叛徒”里最成功的公司,也是硅谷和全球半导体产业的奠基性公司。

英特尔发明了全球第一款商用处理器4004 ,并且通过CPU确定了计算核心和PC霸主地位。

在移动互联网时代,英特尔和微软著称的软硬件组合Wintel,几乎辉同日月,无人能与争锋。

英特尔CPU背后的计算架构x86 ,也成为了PC、服务器等多个领域的统治架构,至今地位仍然难以撼动。

作为半导体领域的祖师爷巨头,英特尔不光在芯片、计算架构等领域拥有领先地位,也在设计和制造方面有核心技术。

可以这么说,英特尔几乎是全球唯一一个能在芯片领域拥有全栈端到端领先技术的公司。

在全球半导体产业社会化大分工极其分明的今天,独一无二。

然而随着AI侵袭整个科技领域,计算范式正在从CPU为主转向GPU为主,英特尔也在时代转关中,流年不利,陷入转型阵痛时期。

就在今年以来,其股价已暴跌约60%,市值较2020年的高峰时期缩水超2000亿美元。

特别是随着50多年来最惨淡财报披露,悲观情绪更是内外蔓延,英特尔也不得不继续进行一系列收缩举措。

最近市值,已经跌破千亿美元,最新市值900多亿美元。

这或许也是高通看到的时机。

在终端侧高歌猛进的高通,目前市值是英特尔的两倍,账面也有充足现金流,并购计划并非天方夜谭。

高通寻求对英特尔的并购,不仅是对低谷中英特尔核心价值的认定,更是看到了双方联手带来的1+1>2效应。

高通和英特尔在业务上有重合,但更多还是互补。

一个是移动王者,一个是PC和服务器领域的霸主。一个把Arm推到了极致,一个占据着x86完整赛道。

而AI大潮当前,趋势已经如此明确,如果高通和英特尔完成合并,几乎就意味着打通了云-端 ,同时在训练和推理两侧,实现了贯通。

路径明确,潜力惊人。

老黄推动英伟达并购Arm时昭然若揭的野心,现在高通阿蒙,士别三日,也想再试一试。

只是结局,会有不同吗?

众所周知,Arm最后并没有卖身给英伟达,并非是Arm实控人孙正义不想,而是如此垄断性并购想要通过,并非你情我愿就可以。

高通并购英特尔,谁可以说不?

太多力量可以说不。

高通并非第一次以如此形象出现在并购案中,上一次众所周知的轰动并购案,是高通寻求收购恩智浦。

2018年的高通,还只是计划进入汽车领域。但恩智浦当时,已经是汽车半导体领域的前茅玩家。

恩智浦出于飞利浦旗下,是欧洲公司,但因为按照全球监管要求,这样的并购需要获得产品销售市场的主要国产通过。

最终,高通和恩智浦并购案,并没有获得全部国家同意通过,在最后截止日到期后彻底流产

不过可以多提一句的是,这依然没有阻挡高通进军汽车领域,至少在座舱领域,高通骁龙初步完成了在安卓旗舰上的路径。

而现在,高通寻求并购英特尔,即便英特尔不再是如日中天的霸主,但依然在PC领域拥有不容置疑的地位。

高通虽然面临联发科的冲击,但同样在移动终端占据主导地位。

两家如此具有主导所在赛道的公司,一旦合并,威力远超1+1效果

即便高通和英特尔都是美国公司,哪怕英特尔凤凰落难最终选择接收并购,但也不意味着这桩婚事能够顺利实现。

欧洲可以说不,日本可以说不,中国也可以说不。

甚至不用表态,高通英特尔也无法珠联璧合。

结局没有完全写死,但概率已经基本明确。

你说呢?

— 完 —

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