10納米制程工藝手機(jī)涌現(xiàn) 7納米還會遠(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爭下還在高速向前，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。

　　對于廣大國產(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。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)隨著型號的升級，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€晶體管在切換電子信號的時候，所消耗的動態(tài)功耗會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Kryo架構(gòu)大核心、四個小核心，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，在年底Helio X30將采用臺積電的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)，或許會有10nm和7nm兩個版本。除了安卓，蘋果也會在A11處理器方面全權(quán)由臺積電包攬，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，今后甚至還會有5nm工藝，在2028年還會實(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，尋覓更簡單有效的方法。