
只可惜TSMC又一次坑了高通。
由于28nm上的大放异彩,TSMC很早就决定提前研发16nm节点,后者会是台积电首次引入三栅晶体管,也就是FinFet,简称FF的工艺节点。FF可能是近几年来半导体工艺里最大的突破之一,当然也是最大的一道槛,在当时只有Intel掌握,其他厂家都还在摸索。TSMC认为提前研发16FF工艺,可以继续维持自己的领先优势,因此对于20nm工艺的态度显得非常随意,仅仅是28nm工艺的线宽缩小,并没有引入任何新的技术。一个没有引入任何新技术的工艺节点,仅仅缩小了线宽,能有多大的性能提升是可想而知的,就好比当年40LP工艺进化到28LP工艺一样。
与此同时,作为TSMC主要竞争对手的三星,也在全力研发14nm FinFet工艺,但是与TSMC稍有不同的是,由于在28nm HKMG工艺上相对落后,三星在20nm HKMG工艺节点上引入了Gate Last流程,这个改变让三星在20nm HKMG节点上可以分开处理NMOS和PMOS,结果是NMOS的性能提升了大约15%,而PMOS的性能提升了大约90%——这个事情TSMC在28nm工艺上就已经做了,三星虽然做的晚了一代,但是这也客观上导致三星的20nm HKMG工艺相对于自家28nm HKMG工艺的提升,要比TSMC 20SoC工艺相对28HPM工艺来得大。而两家的28nm工艺性能实际上是差不多的,因此结果就是,三星20nm工艺的总体性能要超越TSMC 20nm。那么TSMC 20nm到底是个什么水平呢?山寨分析师尝试了一系列对比,希望能得到一个大致的结果。
首先,我们来对比一下华为麒麟920处理器与三星Exynos 5430处理器。这两颗处理器的大核心都是r3p0版本的Cortex A15,前者工艺为TSMC 28HPM,后者为三星20HKMG。根据外媒测试结果,麒麟920在工作频率为1.7GHz时,Cortex A15单核功耗大约为1.5W,而工作在1.8GHz的Exynos 5430,单核功耗则是0.75W,三星20HKMG工艺的同频功耗比TSMC 28HPM要低了50%还多一点。考虑到麒麟920是华为的第一枚Cortex A15,而Exynos 5430已经是三星的至少第六枚Cortex A15产品,经验差距太明显,因此工艺带来的差距山寨分析师姑且认为是40%左右。
而TSMC 20SoC工艺,根据TSMC自己的PPT,同频功耗相对28HPM低了20%,即便不考虑TSMC幻灯片里满满的水分,即便这20%的数字是真实的,这也意味着TSMC 20SoC工艺相对于三星20HKMG同频功耗高了33%。
先记住这个数字,我们继续看一颗处理器,三星Exynos 5433。这是一枚Cortex A57处理器,与骁龙810相同,而工艺则是三星20HKMG。外媒测试表明,Exynos 5433运行在1.9GHz时,单颗Cortex A57核心功耗为1.5W。好,让我们应用之前的数据,就可以得出,以TSMC 20SoC工艺制造的骁龙810,单颗核心运行在1.9GHz时的功耗预计为1.99W。
要知道Exynos 5433的1.5W功耗,是在32位模式下得出的,而高通为骁龙810设计的最大工作频率是2.0GHz:这意味着骁龙810处理器如果真的可以运行在高通设计的2.0GHz下,那么只需要一颗核心满载,功率就可以突破2W,四颗就是8W,加上GPU,必然能突破华为麒麟920创造的11.5W峰值记录——要知道后者这可是整机功耗。这样大的功耗意味着什么,相信不需要山寨分析师再解释了吧。
这能不过热吗?能不降频吗?
甚至,骁龙810在没有因为过热降频之前,就会因为总功率过大而触发降频,毕竟超过8W的功率,即便来不及导致过高的温度,对于电池而言也是不可承受的。由此看来,骁龙810存在过热问题的传闻,有一定的事实基础,某种程度上说可谓空穴来风。
三、高通否认的是什么
不出意料的,高通坚决否认了骁龙810存在过热问题,一方面声称有60款采用骁龙810的产品即将问世,另一方面拉上了LG一起证明骁龙810真的不热。这到底是怎么回事?实际上,高通否认的过热,和骁龙810的发热并不是一回事,要理解这点,需要了解半导体芯片的所谓功耗拐点。
正常而言,半导体芯片的功耗随着频率的提升,是以一个介于直线到指数曲线之间的方式提升,因为功耗和频率成正比,和电压的平方成正比,随着频率的提高,电压也需要稍稍提升。但实际的芯片,当频率达到某一个特定值的时候,功耗会出现爆发式的增长,增幅远远超过之前正常的增幅,这个点就叫功耗拐点。
几乎任何实际芯片都有功耗拐点,这个和工艺有关,也和芯片的具体设计有关,因此绝大多数芯片都会把拐点安排在工作频率上限之外。问题是,最初版本的骁龙810芯片拐点可能实在是有些低。根据不久前流传出的某些新闻数据,最初版本的骁龙810芯片,功耗拐点可能低至1.46GHz——这绝对是无法容忍的,否则骁龙810的正常工作频率最高只能达到1.5GHz。当然,这个传言是否真实,山寨分析师无法考证,但是这可以形成一个解释的通的理论:高通通过紧急硬件修改,把功耗拐点从1.46GHz提升到了大约1.8GHz,让骁龙810至少拥有了可以工作的条件,虽然不知道这样的修改代价是什么。
因此,高通所否认的骁龙810存在的“过热问题”,实际上很可能是拐点过低导致的功耗不可控式爆发增长问题,它和我们理解的芯片正常发热量过大并不是同一个概念。否认了骁龙810存在“过热问题”,并不代表骁龙810的发热量不大,毕竟LG一方面帮高通证实骁龙810不存在过热问题,另一方面也在另外一个场合承认了骁龙810的确很热,这也从侧面佐证了山寨分析师的看法。
四、骁龙810实际情况究竟如何
说了这么多,其实最重要的是结果,那就是骁龙810究竟是什么水平。对此高通这几天通过外媒放出了一组跑分和发热测试数据。
具体的数据这里不列举,只提几个关键的:高通表示,骁龙810在以固定30fps运行游戏时,发热比骁龙801要低5度——后者达到45度,前者只有40度。同时,骁龙810的各项测试结果都显著的优于骁龙805,平均增幅可以达到30%以上。
这个结果看起来相当不错,但是请注意,这个结果是用这样一台开发原型机跑出来的:
说真的,山寨分析师相信现在任何一个买得到的手机处理器,如果塞在这个机身里,一定感觉不到发热,性能也会快的飞起,因为这个机身已经足够放得下热管风扇了。当然,这只是开玩笑,但是高通用这样一个设备来证明骁龙810的性能和发热,实在是让人觉得不太有说服力。
好在,骁龙810还是有实际手机产品的,那就是LG G Flex 2。在这台LG称骁龙810没有发热问题的机器上,骁龙810的表现究竟如何呢?
首先看看GeekBench3的结果。测试丧心病狂的执行了9次,结果如下。
GeekBench3执行一次测试的时间差不多一分钟,9次测试不过10分钟左右,性能跌落已经超过了50%,这显然是由于降频导致的。
再来对比一下Exynos 5430,为了对比,山寨分析师也丧心病狂的跑了9次。
把这两个表的数据汇总一下:
结果很明显,Exynos 5430的性能下降速度和幅度要远远低于骁龙810,而仅仅在第一次测试中,骁龙810的成绩超出Exynos 5430,从第二次开始,Exynos 5430就凭借更慢的降频,性能反超骁龙810,而在第九次时,单线程和多线程甚至分别领先了59%和51%——仅仅过去了不到10分钟。
在不需要考虑散热限制的高通MDP上,GeekBench3的得分是1318/4254。可见,当骁龙810进入到真正的手机里之后,受限于发热量和功耗上限,即便是短期性能,在GeekBench3里也出现了10~15%的下降,至于长期性能……
再看看其他几台预计采用骁龙810的手机在GeekBench3中的表现。SONY Z4的得分为1196/3576,HTC M9最好成绩之一为1309/4055。可见,1200/3600分基本上可以认为是骁龙810在手机环境下普遍的成绩基准,即便再激进,也只能达到1300/4000水平。
这样的成绩是什么水平?让我们来对比一下骁龙805,后者的单线程和多线程得分分别为1085/3242,这主要是由于骁龙805不支持ARMv8指令集,在GeekBench3里几个加密项目存在较为大的劣势,实际性能可以说是伯仲之间。
我们还可以更进一步的去对比一下更多实际应用程序和跑分。
结果进一步证明了,在实际应用和跑分测试中,由于功耗限制,骁龙810和骁龙805互有胜负,基本可以看作是同等水平,远没达到理想状况下超过30%的平均提升,而且在CPU密集型的应用,例如3Dmark的物理测试中,骁龙810甚至还有大幅度的倒退。
值得注意的是,这些都是理论最大性能测试,并不能直接决定实际体验。这方面来说,骁龙810由于首次引入异构多核心模式,很可能会和三星、MTK一样,碰到这个架构所特有的缺点:为了避免过高的功耗,系统会尽可能的用小核心,也就是Cortex A53来工作。骁龙810的4颗Cortex A53核心的工作频率仅为1.55GHz,如果纯靠小核心工作,其性能甚至比不过千元级中常见的,拥有8颗1.7GHz Cortex A53核心的MT6752;而要体现出骁龙810的性能,调用大核心又会带来无法接受的功耗,这是一个目前谁都没能解决的问题。实际上,在GeekBench3测试中,MT6752虽然单线程分数只有800左右,但是多线程却突破了4000分,甚至已经要比绝大多数手机中的骁龙810还高,这不知道是不是一种讽刺。
骁龙865处理器好。
天玑1100是天玑1200的降频版,其中A78大核从3.0GHz降到2.6GHz,GPU核心都是Mali-G77 MC9,但是主频稍微有所下降。
其次,天玑1100的定位是中端芯片。比起天玑1200,天玑1100的外围是有所阉割的。比如不支持2亿像素,屏幕刷新率最高只有144HZ,APU的性能也有12.5%的差距。
简单地说,天玑1100只是天玑1200的“青春版”,连天玑1200都打不过骁龙865,天玑1100就更不用说了。
天玑与晓龙芯片的比较
根据台积电的官方数据,台积电6nm的密度比N7P高了大概18%,但是N7P的性能比N6高了5%,两者的能效不相上下。而且在高频负载下,台积电6nm是不如台积电N7P表现好的。
台积电6nm的核心卖点就是廉价,它更适合用在性能一般的中端芯片上,比如骁龙778G、天玑800、天玑900等等。台积电N7P是高性能工艺,天生适合旗舰芯片。从半导体工艺的角度来看,天玑1100不如骁龙865高端。
从时间节点看,华为运回最后一批麒麟芯片的时间,至今已经过去将近10个月。但是在这10个月当中,华为方面因为禁令的干扰,不仅芯片用一片少一片,而且海外市场和国内市场,手机业务均遭受了巨大的溃败。
更要命的是,华为的新机型无法量产,市场份额进一步被蚕食。怎样才能在短时间内解决芯片供应问题?
照目前的形势,恐怕也就只有对外采购芯片这一条路了照目前的形势,恐怕也就只有对外采购芯片这一条路了,而为了让手机部门活下去,华为也确实是这么做的。华为发布MatePad 11平板电脑,而从华为放出的配置图我们可以发现,MatePad 11所搭载的处理器并非其自研的麒麟处理器,而是高通公司推出骁龙865处理器。
据介绍,华为此次的新机MatePad 11属于中高端的产品,外观上显得简洁大方优雅时尚,而核心配置上华为新机也有亮点。
华为接连采用高通的芯片,未免有些难以接受120hz的高刷屏幕,分辨率也达到了2.5K,还能支持和PC的多屏协同,具备很高的趣味性。再加上手写笔和磁吸键盘,就能适配更多的办公场景。
如果单论性能而言,骁龙865确实足够了,只是对于广大花粉来说,华为接连采用高通的芯片,未免有些难以接受。
要知道,之前华为手机等产品,之所以深受消费者和市场欢迎,有很大一部分原因就在于麒麟处理器上,而现在华为已经没有了优势。
随着这两款MatePad的发布,高通彻底“拿下了”华为对此,很多花粉都表示,随着这两款MatePad的发布,高通彻底“拿下了”华为,除非麒麟芯片能重获新生,不然以后华为就无法摆脱对高通处理器的依赖。这个结果可以说是让大部分花粉都感到非常无奈。
华为已经很努力了,但是面对美国的封锁,并没有太多的选择。但是大部分的网友都表示理解,为了维持手机、平板等市场,华为能屈能伸,选择忍辱负重前行,才不得不采用高通落后一代的处理器,而且还是4G版本。
的确如此,华为缺芯的情况愈发严重,而美国新规没有一点放松的迹象的确如此,华为缺芯的情况愈发严重,而美国新规没有一点放松的迹象,为了活下来,选择高通芯片无可厚非,毕竟华为要养活20万员工,每年光工资支出就高达1400亿元。
另外,非常有意思的是,高通是唯一个获得许可,向华为出货的第三方厂商,联发科、台积电等均没有拿到许可,美国为何这么区别对待,根本原因还是自身的利益。
要知道台积电作为全球最领先的芯片代工厂商,完全按照美国新规执行要知道台积电作为全球最领先的芯片代工厂商,完全按照美国新规执行,除了拒绝华为代工订单外,还积极配合去美国建厂,包括5nm和3nm的芯片工厂,但是依然没有获得出货华为的许可。
对于华为来说,自给自足才是唯一出路,因此任正非选择双线布局芯片很有必要。由此不难看出,美国的真实目的就是阻止华为继续研发芯片技术,它可以接受华为向美企供应商购买。
不允许华为自主研发,这将影响到美企的发展但不允许华为自主研发,这将影响到美企的发展。不得不说,美国这样的做法是真的霸道,完全可以用“只许州官放火,不许百姓点灯”来形容。
所以说,美国的做法相当鸡贼,其一方面用禁令限制住华为的发展,另一方面又让美国企业向华为供货,从华为身上挣钱,好处全给占了。
或许还是会有人会说接受高通的芯片就是华为的妥协说到这儿,或许还是会有人会说接受高通的芯片就是华为的妥协,可是平心而论,华为现在基本没有退路,鸿蒙16%的市场“生死线”就在眼前,如果华为没办法提升鸿蒙系统生态的完善度,这才是将鸿蒙推到了悬崖边。
希望大家能多些理解,毕竟华为现在活下去才是唯一目标。但好在,根据TCL创始人李东生预测,五年后国内就能解决高端芯片制造问题,届时华为海思芯片将有望重新恢复生产。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表(0条)