納米數(shù)越小，芯片就一定越好？專家：就是營銷炒作

8月2日消息，英特爾、三星和臺積電都在吹噓他們能在一個小小的芯片上塞進多少晶體管，但就事實而言，這種宣傳中的納米級尺寸幾乎沒有任何意義。業(yè)內(nèi)專家稱這種說法都是無稽之談，事實上的芯片“節(jié)點”尺寸遠大于廠商們宣傳的數(shù)值。

制造用于智能手機、電視和其他電子產(chǎn)品的芯片廠商們總喜歡吹噓自家產(chǎn)品的強大算力。他們還夸口說，完成所有復雜工作的芯片體積正在不斷縮小。

對于芯片制造商來說，芯片晶體管的日趨小型化標志著處理速度不斷提高或能源消耗不斷降低，有助于贏得利潤豐厚的合同。

但是，關(guān)于芯片小型化的競爭導致市場一片混亂。多少納米的芯片往往與與晶體管大小有關(guān)。多年來，人們普遍認為數(shù)字越小，芯片就越好。

三星最近開始批量生產(chǎn)所謂的業(yè)內(nèi)首款3納米芯片，公司高管舉起三根手指慶祝這一時刻。但如果問問臺積電和英特爾的看法，他們可能會建議三星高管們再多舉起一根手指，甚至更多。

與臺積電關(guān)系密切的一家研究機構(gòu)咨詢總監(jiān)楊瑞麟(音譯)說：“請不要把注意力放在數(shù)字3上。”

與此同時，哈佛商學院教授史兆威(Willy Shih)說，僅從數(shù)字上看，目前還不能確定三星的3納米芯片一定優(yōu)于臺積電的4納米芯片。他說，芯片計算性能和能耗等因素都需要進行比較。

“這是營銷炒作的勝利，”他在談到芯片行業(yè)的納米尺度時說。

三星拒絕就自家芯片與臺積電產(chǎn)品的對比發(fā)表評論。公司表示，其生產(chǎn)最新芯片是在之前使用5納米制程工藝技術(shù)基礎(chǔ)上進行了改進。

半導體行業(yè)的宣傳和其他行業(yè)的營銷噱頭沒什么兩樣，比如現(xiàn)代服裝尺寸上的變化就是如此，腰圍34英寸的男性如今能穿上標記為“32”的褲子，女裝的8碼可能是昨天的16碼。

芯片行業(yè)過去常常聯(lián)合起來創(chuàng)建通用的測量標準。幾十年來，這種標準一直遵循著摩爾定律。芯片“節(jié)點”在小型化方面不斷突破，將原本冰箱大小的電腦最終縮小為筆記本電腦、智能手機和手表。

讓問題更加復雜的是，過去幾十年，從事尖端芯片生產(chǎn)的公司數(shù)量從幾十家減少到了三家，它們分別是臺積電、三星和英特爾。

誰都想在原本參與者不多的市場中再多分一杯羹，何況在彼此之間幾乎沒有什么可合作的領(lǐng)域。最先進的芯片已經(jīng)把電路縮小到幾個原子的大小。

在這個小型化的世界里，芯片制造商用納米為單位來彰顯自家技術(shù)實力。這個數(shù)字指的是晶體管中關(guān)鍵部件柵極的長度，用來調(diào)節(jié)電流大小。更小的柵極意味著更小的晶體管，更小的晶體管意味著單個芯片上可容納的電路更多。

隨著納米數(shù)越來越接近于零，對柵極尺寸的估計變得越來越離譜。納米命名法現(xiàn)在簡直成了一家芯片廠商愿意在多大程度上歪曲事實的標準。

在技術(shù)方面落后于臺積電和三星的英特爾去年對所有高端芯片都進行重新命名，10納米芯片成為了“英特爾7”。首席執(zhí)行官帕特·蓋爾辛格（Pat Gelsinger）當時承認，包括英特爾在內(nèi)的這類行業(yè)標簽“不再涉及任何具體的衡量標準”。

蘋果公司在推出iPhone 6S系列智能手機時，就通過臺積電和三星制造自家設(shè)計的SoC組件，這就是其智能手機的中央處理器。

三星向蘋果提供的是14納米芯片，臺積電提供的芯片尺寸是16納米。iPhone 6s發(fā)布后，技術(shù)評測人員在對性能進行對比測試后得出結(jié)論，內(nèi)置臺積電芯片的iPhone性能反而略好，手機發(fā)熱現(xiàn)象更少，電池能耗表現(xiàn)更好。蘋果目前只在iPhone中使用臺積電代工的芯片。

據(jù)知情人士透露，這場競爭暴露出芯片行業(yè)幾乎不為人知的秘密。事實上，臺積電和三星的芯片都不符合標稱。知情人士說，這兩種芯片的尺寸都在30納米左右。

“如果他們在上數(shù)學課，我會用尺子敲打他們所有人的手，”曾為英特爾(Intel)和高通(Qualcomm Inc.)等芯片制造商提供咨詢服務(wù)的半導體和計算機專家大衛(wèi)·坎特(David Kanter)說。

一些芯片專家建議創(chuàng)建一個新的系統(tǒng)，用性能、功耗降低程度或成本價格等其他指標來取代納米數(shù)字。電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)下屬雜志在2020年發(fā)表的一篇文章標題中這樣描述：“節(jié)點是無稽之談?！?/p>

斯坦福大學電子工程教授黃漢森（Philip Wong）提出的解決方案引起業(yè)界關(guān)注：“LCM密度度量”，因其對邏輯、存儲和連接的衡量而得名。

“我承認，”他說，“這不該是隨口一說的。”

2020年4月，IEEE國際設(shè)備與系統(tǒng)路線圖主席敦促芯片制造商“回歸現(xiàn)實”。他提議用三變量度量法來取代納米，用以描述芯片特點。包括英特爾前首席科學家在內(nèi)的許多人都呼吁清理“節(jié)點命名混亂”。

但在芯片市場，對節(jié)點尺寸的癡迷仍然很重要。英特爾計劃在2024年推出“英特爾3”，旨在縮小與競爭對手的差距。三星和臺積電則計劃在2025年前推出2納米芯片。