3纳米芯片是不是会功耗降低?
挺有意思,在我连续说台积电的制程陷阱后,台积电在2月8日发了新闻,说它“6大客户订单加持,台积电3纳米旺到年底”,快过春节,没头没脑来这一篇,似乎有回应我说制程陷阱。产业是用实际数字来说话的,那就年底看。
今天不纠缠这事,我们来分析一下3纳米芯片是不是会功耗降低?在推动芯片陷阱这个故事时,台积电说3纳米芯片是性能提升了15%,功耗降低了30%。
以前对于厂商的这些说法,他们怎么说我们怎么信,很少会去认真的质疑,最近我研究芯片制程陷阱这件事情,发觉其中有很奥妙的地方。
芯片在工作时,是会发热的,也需要耗费电力。因为芯片工作,电流通过晶体管,产生了电阻,这就需要耗费电力,同时产生热量。晶体管的数量越多,耗费的电力就越多,产生的热量也会更大。
芯片做到7纳米下,一块芯片上放入的晶体管数量大大的增加,理论上晶体管之间的间隔更小了,这样耗费的电力就会提升,至于产生的热量就会更多,这些热量也没有什么其他的办法可以散发出去,它也没有什么散热通道,所以这样的芯片应该会更热一些。这个是一个基本的道理,怎么会出现功耗会降低30%呢?
除了这个原理之外,我们来看手机的表现,用了更先进制成的芯片,手机是不是待机时间更长了,消耗的电力更少了?用户有这样的感觉吗?我相信没有一个用户会有这样的感觉。
苹果的iPhone15采用了3纳米的芯片,最初用户的感觉就是严重的发热,到网上一搜都是相关的新闻,这才和芯片的原理是相契合的,就是芯片制程越小,发热会更加严重。后来苹果进行了软件的升级,我怀疑是降低了运算速度。
苹果从来没有把iPhone15手机收回去,更没有把芯片拿下来换一个新芯片,为什么原来这个芯片的手机开始是发热严重,后来就不严重了呢?除了限制速度,还能有什么办法?
如果先进制成芯片功耗降低是假的,我们能相信先进制程是在短时间内一代一代的进行硬件提升了吗?