10納米制程工藝手機(jī)涌現(xiàn) 7納米還會(huì)遠(yuǎn)嗎？

　　在智能手機(jī)行業(yè)蓬勃發(fā)展的今日，手機(jī)為我們的生活乃至工作協(xié)助了太多，不可否認(rèn)手機(jī)制造業(yè)從每五年的大跨步到現(xiàn)如今每年都有黑科技產(chǎn)出，并且在廠商的相互競(jìng)爭(zhēng)下還在高速向前，飛速進(jìn)步之中。這其中讓手機(jī)性能提升最為顯著的因素就要數(shù)處理器了，回首以往，處理器方面的進(jìn)步確實(shí)歷歷在目。

　　對(duì)于廣大國(guó)產(chǎn)手機(jī)來說，常用的處理器無非高通驍龍、聯(lián)發(fā)科以及麒麟這三大陣營(yíng)。以高通驍龍為例，回顧以往產(chǎn)品可以看到從最初的驍龍430，逐漸進(jìn)步到驍龍625，后來提升到驍龍652以及650，最后來到了現(xiàn)在的驍龍820和821。在這其中，CPU的架構(gòu)也是不斷提升的，主頻從最高1.4GHz提升到了2.2GHz。我們發(fā)現(xiàn)隨著型號(hào)的升級(jí)，性能的數(shù)值也不斷加強(qiáng)，但是有一項(xiàng)工藝卻越做越小。

　　這項(xiàng)工藝就是處理器的制程，從最初的90nm，到后來65nm、45nm、32nm，以及后來比較常見的28nm，又逐步提升到了20nm，再到目前性能配置較高的16nm、14nm，并且少數(shù)10nm的制程工藝也出現(xiàn)在了機(jī)身上。這項(xiàng)工藝不同于我們的慣性思維，認(rèn)為往往尺寸越大的功能就越強(qiáng)。

　　制程工藝回顧

　　制程工藝作為處理器芯片的一項(xiàng)技術(shù)，它發(fā)揮的作用是讓處理器能夠承載更多電子元件。一般來說處理器要承載例如晶體管、電阻器以及電容等等一系列的電子元件，這些元件由于體積過于渺小，需要顯微鏡才能看到。而這些精密的電子元件之間通常用納米來計(jì)算距離，納米距離越小，意味著承載的元件就越多，如此一來手機(jī)的功能也就越全面。

　　能夠盡可能多的承載電子元件是其中一方面，縮小電子元件的間距還有另一個(gè)作用那就是能使不同晶體管終端的電流容量降低，從而提升他們的交換頻率。因?yàn)槊總€(gè)晶體管在切換電子信號(hào)的時(shí)候，所消耗的動(dòng)態(tài)功耗會(huì)直接和電流容量相關(guān)，從而使得運(yùn)行速度加快，能耗變小。明白了這一點(diǎn)，也就不難理解為什么制程的數(shù)值越小，制程就越先進(jìn);元器件的尺寸越小，處理器的集成度越高，因此性能加強(qiáng)，處理器的功耗反而越低的道理了。

　　從目前的手機(jī)市場(chǎng)上看，大多數(shù)旗艦機(jī)型在處理器方面還是維持了14nm以及16nm制程，但是在三星10nm制程處理器準(zhǔn)備在年底量產(chǎn)的消息公布后，14nm以及16nm顯然已經(jīng)過了鼎盛時(shí)期。比如高通驍龍825、828和830處理器，預(yù)計(jì)這三款處理器都會(huì)采用10nm工藝制造，高通825將采用三核心的設(shè)計(jì)，驍龍828則是六核心，兩個(gè)Kryo架構(gòu)大核心、四個(gè)小核心，最高頻率為2.4GHz。除了高通，聯(lián)發(fā)科的Helio X系列的芯片也試圖沖擊高端市場(chǎng)，在年底Helio X30將采用臺(tái)積電的10nm FinFET Plus工藝，并于2017年第一季度進(jìn)行量產(chǎn)。

　　Helio X30處理器

　　三星的Exynos 8895預(yù)計(jì)會(huì)配備到明年的三星Galaxy S8之上，采用10nm工藝，標(biāo)準(zhǔn)主頻達(dá)3.0GHz，同時(shí)搭配全新GPU Mali-G71。而后的三星Exynos 9據(jù)網(wǎng)友爆料，將采用三星全新自主設(shè)計(jì)的CPU架構(gòu)，或許會(huì)有10nm和7nm兩個(gè)版本。除了安卓，蘋果也會(huì)在A11處理器方面全權(quán)由臺(tái)積電包攬，采用10nm制程。

　　處理器已經(jīng)從28nm逐步提升到現(xiàn)在普遍的14nm，那么除了10nm以外，電子元件的極限尺寸是多少呢?其實(shí)現(xiàn)在也已經(jīng)有7nm的概念出現(xiàn)了，但業(yè)內(nèi)專家們表示7nm的產(chǎn)品起碼要到2020年才能正式面世，今后甚至還會(huì)有5nm工藝，在2028年還會(huì)實(shí)現(xiàn)1nm工藝制程處理器。

　　我們也不能在此斷定極限的尺寸到底是多少，畢竟這項(xiàng)工藝需要各個(gè)方面的共同協(xié)作，精密的電子元件是十分復(fù)雜的，需要考慮以何種方式存在能夠更強(qiáng)勁有效，保持穩(wěn)定狀態(tài)的同時(shí)又不因?yàn)轶w積太小，紊亂了電流。在技術(shù)層面上，還有很長(zhǎng)的一段路需要走，還要不斷探索和開發(fā)新的途徑和元件材料，尋覓更簡(jiǎn)單有效的方法。