14nm芯片跟7nm差距多大?

从去年下半年开始,老美对华为的封锁,就唤起了国内对芯片产业的重视,尤其是在高端市场,时至今日国内还离不开国外供应商。就拿华为来说,海思虽然能设计出7nm、甚至是5nm的先进处理器,但是却无法单独完成生产,必须依赖代工厂的供应。
 
4nm芯片跟7nm差距多大?"
 
这就相当于给了美国可乘之机,因为纵观全球的芯片代工行业,美国技术都占有很高的比重,强如台积电都避免不了。正因于此,在美国规则生效之后,台积电才会拒绝向华为供货,在绝对的技术封锁面前,它只能选择明哲保身。
而反观华为,没有了台积电的供货,其芯片一下子就陷入了极度短缺的处境,连新机的正常发布都保证不了。这也反映出了国内在高端芯片领域的不足,如今是5nm芯片时代,可国内却还无法量产7nm芯片,依旧停留在14nm水平,差距显而易见。
 
4nm芯片跟7nm差距多大?"
 
对此,可能有些人会产生疑问,14nm芯片跟7nm差距多大?为什么国内不能用14nm来代替7nm呢?如果国内用回14nm芯片,对我们又会有多大影响?
14nm芯片与7nm的区别
在回答这些问题之前,我们要先弄清楚14nm芯片和7nm的区别,除了制程不一样之外,它们之间还有很多差异。大家都知道,数字越小代表芯片的先进程度越高,7nm无疑是比14nm更高端的制程,那么这个高端到底体现在哪些方面呢?
 
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首先,从量产时间点上来看,14nm芯片诞生于2014年,最早由英特尔实现生产,当时台积电和三星还处于20nm阶段。一直等到2017年,台积电和三星先后攻克了10nm,而这时英特尔依旧是14nm,自此开始台积电、三星就走在了英特尔前面。
 
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也就是说,14nm制程整整经历了三年的时间,期间还有16nm工艺,二者之间的差距并不大。可以说在2017年之前,14nm就是最高端的芯片制程,虽然如今已经4年过去了,但是14nm芯片依旧没有被彻底淘汰,甚至有些人还在使用搭载相关处理器的机型。
 
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而7nm芯片则由台积电于2019年率先完成量产,紧接着三星也突破到了7nm,当时英特尔仅仅刚到10nm水平。与14nm相比,7nm是毫无争议的高端制程,相关处理器放到现在也能迈入高端层次,例如高通的骁龙870和苹果A13,都是7nm工艺。
14nm出现在2014年,而7nm则诞生在2019年,二者隔了5年的时间,按照摩尔定律的内容来看,7nm芯片肯定要比14nm先进得多。因为摩尔定律指出,每过18~24个月的时间,芯片的性能就会翻一倍,只是人们的实际感知不是特别明显而已。
 
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其次,就配置和参数而言,一颗7nm芯片,最多能容纳将近70亿颗晶体管,而14nm只有它的一半。晶体管的数量越多,就代表芯片的性能越强,运算速度也会更快,所以采用7nm芯片的手机,往往要比14nm芯片的机型更加流畅。
还有就是14nm芯片的能效比较高,一旦处于高负荷运算的状态,很快就会严重发热,这也是某些低端机型频繁故障的主要原因之一。相比之下,7nm芯片的功耗就没有那么恐怖了,应用在手机上不仅省电,还能明显改善发热的情况。
 
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最后,有一点必须要知道的是,14nm和7nm指的并不是芯片的尺寸,而是它们的栅极最小宽度,其数值的大小决定了芯片中电流通过时的不同损耗。
简而言之,7nm芯片的栅极宽度明显比14nm芯片小,所以电流通过时的损耗也会更少,发热和功耗自然能得到更有效的控制。可能很多人都以为将14nm芯片分成两半就是7nm芯片了,但这种说法完全是错误的,它们之间不单单是尺寸的区别。
 
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如果用回14nm芯片,有多大影响?
既然现在已经搞清楚了14nm芯片和7nm的区别,那么再回到之前的问题,如果用回14nm芯片,对我们有多大影响呢?其实这个问题出现的可能性非常低,因为芯片制程总是在向前推进,一般有7nm芯片,就没人愿意再用14nm了。
 
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但是如今国内正处于特殊时期,7nm芯片还未实现自主化生产,国内大陆最大的代工厂中芯国际,能量产的最先进的芯片就是14nm制程。因此,探讨一下继续使用14nm芯片,究竟会带来什么样的影响,还是很有必要的。
举个简单的例子,在2019年,华为曾找中芯国际代工了一款芯片麒麟710A,采用的就是14nm工艺,而且这是华为这么多年来与中芯国际的首次合作。后来麒麟710A被用在了荣耀Play 4T手机上,当时还受到了很多国人的关注,现在肯定也有人在用。
 
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由此不难看出,在2019年14nm制程仍然没有过时,人们也不会嘲讽它的落后,毕竟这是国内最先进的芯片工艺技术。当然了,与7nm和5nm芯片相比,14nm确实没有那么先进,相关机型也只能定位在中低端市场,但是这并不代表它不能用。
 
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比如说iPhone7搭载的A10处理器,其采用了台积电的16nm制程,直到现在依旧很流畅。而iPhone8和iPhoneX使用的A11芯片,10nm工艺的加持,让它不输于安卓阵营里面的8nm、甚至是7nm处理器,这些都证明以前的芯片现在也还能用。
不过,能用和好用是两回事,不可否认的是,在2021年,7nm和5nm芯片才是主流,如果用回14nm芯片,用户体验可能不会太好。但在特定的情况下,14nm依然可以独当一面,也没必要执着于更先进的芯片制程。
 
4nm芯片跟7nm差距多大?"
 
写在最后
综上所述,虽然14nm和7nm芯片的差距比较明显,但就算用回14nm芯片,影响也不会太大。可以说除了手机行业之外,其它领域根本没有什么问题,因为现在7nm制程也就主要用在手机处理器上。但还是希望国内尽快攻克7nm工艺,摆脱落后于人的局面。
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