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苹果A系列处理器为何性能不断提升

2016-01-21
關鍵詞: 芯片 晶圆 封装 英特尔

  關注蘋果公司產品更新的人都知道,和其他芯片制造上不一樣,蘋果公司每年都能夠在他們的新品上增加新的功能,蘋果公司自主設計的A系列芯片每年都有大幅的性能提升,增加許多新的特性。而芯片的性能提升會讓用戶對蘋果產品更為期待。下文我們將分析蘋果芯片性能能夠不斷提升的一個重要原因。

  過去半個世紀里,摩爾定律指導了科技行業的發展。摩爾定律于 1965 年由英特爾聯合創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)提出。這一定律預言,單位面積集成電路上的晶體管數量每兩年就會翻番,而計算性能也將隨之翻番。最近幾年晶體管變得越來越小,每晶圓的資本密集度不斷增加,晶圓成品的成本也跟著增長。結果就是面積減小的程度要大于晶圓成本降低的程度,這樣在同樣的制造成本下芯片制造商就能夠生產出更強、功能更豐富的芯片。

  為了突出他們新的制程技術,英特爾指出他們有一款22 納米制程筆記本處理封裝了9.6 億晶體管,而其面積僅為 130 平方毫米。該芯片的“接班人”使用的是14 納米制程,它上面有13 億晶體管,面積僅為82 平方毫米。

  從這個角度來說,英特爾的芯片越來越強,同時體積也變得越來越小。

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  而蘋果芯片和英特爾的則不同:蘋果并沒有使用更小的晶體管來增加功能,以減小芯片面積;相反蘋果采用了新的生產技術,同時將芯片面積控制在和上一代差不多大小的程度上。如圖:

  也就是說為了大幅提升性能,蘋果可以接受讓芯片的成本稍有增加。蘋果這個方法也是不錯的,專業評測機構提供的iPhone 和iPad 部件生產成本顯示,芯片占據的比例并不是非常高,而性能提升對用戶來說則有很多好處。

  蘋果的A10芯片有望與A9 一樣采用16 納米制程,而最近蘋果芯片供應商臺積電透露蘋果在他們的下一代芯片上“增加了許多功能”,也就是說A10芯片的面積很有可能要大于A9的面積。

  A10的芯片面積應該在 120平方毫米左右,也就是說和A5的芯片面積相近。A11芯片有可能使用臺積電的 10 納米制程,等到A12 的時候臺積電的 7 納米制程技術或許已經成熟了。

  和前幾代技術相比,這些技術又有了很多的提升和進步。如果蘋果將 A11/A12 芯片的面積保持在 100 平方毫米左右,那么這些芯片不僅能夠增加許多新的特性,而且性能也會有大幅的提升。


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