三星10nm工艺性能方面如何? 7nm工艺是极限了吗?

三星10nm 性能方面如何？

在谈三星10nm工艺之前，我们可以先以2017年问世的骁龙835为例。2017年初问世的骁龙835，其基于三星10nm制造工艺打造，相比上一代14nm将使得芯片效率提升40%，面积得更小，速度快27%。鲁大师数据中心公布的2017年Q1季度手机综合性能排行榜中，三星S8凭借骁龙835以15万的跑分重夺性能冠军宝座。

而在骁龙835问世之前，三星宣布率先在业界实现了10纳米 FinFET工艺的量产。与上一代14纳米FinFET工艺相比，三星10纳米工艺在减少30%芯片尺寸基础上，实现性能提升27%或高达40%功耗降低。让OEM厂商能够在即将发布的产品中获得更多可用空间，以支持更大的电池或更轻薄的设计。

从外观上看，三星S8采用虚拟主屏键，分辨率2960X1440，为了提高屏幕的尺寸，同手保证较好的握持感，三星GalaxyS8系列采用了更加修长的18.5:9的屏幕比例，实现了更高的屏占比。

配置方面：三星GalaxyS8/S8+采用了5.6/6.1英寸2K全视曲面屏，10nm工艺处理器，4G+64G存储，800W前置镜头，1200W后置镜头，3000/3500毫安电池，运行Android7.0系统，同时支持虹膜识别和面部识别功能，支持IP68级防水防尘功能。

至于三星S8性能提升在哪里？看看10nm工艺处理器就明白了。以骁龙835为例，其可算是今年所有安卓手机都翘首以待的旗舰芯片，首款10nm制程工艺、更强的性能、更低的功耗以及千兆级X16 LTE调制解调器等全新特性，无论哪一项都能称得上激动人心。S8系列作为三星今年安卓旗舰的代表，在配置方面自然会倾其所有。

三星自家的Exynos 8895同样采用了10nm工艺。相比以往的14nm工艺来说，性能提升了27%，但是能耗却降低了40%。Exynos 8895同样采用了八核的CPU架构，4颗高性能猫鼬核心搭配4颗低功耗Cortex-A53组成。此外三星在GPU方面也是下足了功夫，Exynos 8895上使用了Mali-G71芯片，集成了高达20亿个运算单元，功耗降低20%，性能也大幅提升。

10nm工艺处理器提供了更快的运行速度，加上三星奢华的配置，二者看起来算是量身定做，能得到10nm工艺处理器更多性能上支持，比如在音频和VR性能上会有较大提升，虽然Galaxy S8的电池容量为3000mAh，但得益于10nm的工艺处理器的性能，整体续航水平超过不少4000mAh的产品。

笔者认为，10nm工艺处理器对每一款安卓机来说，都算是性能加速度引擎。然而决定一款手机综合性能，并非单纯是手机芯片，还有包括其他软硬件制约，而S8还具备千兆级的LTE调制解调器，再加上三星代工生产10nm工艺处理器，占据天时地利之便，这也是三星S8不同于其它手机的特点，有望实现性能的最大化。

不出意外，在未来几个月中，我们可以看到大量搭载10nm工艺处理器、配备双摄像头且具备光学变焦能力的新手机上市。相比之下，10nm工艺处理器更大的意义在 ISP、DSP、Codec等组件提升上，让手机有望在成像（尤其是双摄机型）、内放音质等方面提升，而这些在奢华配置的三星S8身上，性能有望得以更加完整体现。

7nm工艺是极限了吗?

先前，媒体曾报导，7nm制程工艺最逼近硅基半导体工艺的物理极限。后来，媒体又报导，7nm工艺并非半导体工艺的极限，后面还依次有5nm工艺、3nm工艺，且5nm工艺、3nm工艺并没有突破硅材料半导体工艺的极限。极限本来是一个数学术语，广义的极限指的是“无限靠近且永远不能到达”的意思。于是，既然7nm工艺后还依次有5nm工艺、3nm工艺，那么，“为什么原来说7nm工艺是半导体工艺的极限，但现在又被突破了”，更准确的说法该是，“为什么原来说7nm工艺是半导体工艺的极限，但现在却又出现了5nm工艺，3nm工艺呢”。

芯片上集成了太多太多的晶体管，晶体管的栅极控制着电流能不能从源极流向漏极，晶体管的源极和漏极之间基于硅元素连接。随着晶体管的尺寸逐步缩小，源极和漏极之间的沟道也会随之缩短，当沟道缩短到一定程度时，量子隧穿效应就会变得更加容易。晶体管便失去了开关的作用，逻辑电路也就不复存在了。2016年的时候，有媒体在网络上发布一篇文章称，“厂商在采用现有硅材料芯片的情况下，晶体管的栅长一旦低于7nm、晶体管中的电子就很容易产生量子隧穿效应，这会给芯片制造商带来巨大的挑战”。所以，7nm工艺很可能，而非一定是硅芯片工艺的物理极限。

据业内人士分析，“台积电的3nm制程，很可能才是在摩尔定律下最后的工艺节点，并且台积电的3nm工艺会是关键的转折点，以衔接1nm工艺及1nm之下的次纳米新材料工艺”。前不久，台积电的创始人兼董事长张忠谋也表示，摩尔定律在半导体行业中起码还可存续10年，这其中就包括5nm工艺、3nm工艺，而台积电会不会研发，以及能否研发出2nm工艺，则需要再等几年才能确定。

最后要说的是，即便硅基芯片终有一天非常非常地接近物理极限，人们还可以寻找到其他如采用新材料等威廉希尔官方网站 路径来驱动计算性能持续提升。