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手机电脑的芯片 手机芯片已经5nm了,为何电脑芯片还是10nm?
发布时间 : 2024-11-24
作者 : 小编
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手机芯片已经5nm了,为何电脑芯片还是10nm?

一提及芯片,大家首先想到的肯定是国内芯片行业的处境有多难,我们什么时候才能用上国产芯片?但我们要相信,这一天终究会到来!

但今天不讨论这个,而是谈谈芯片行业中,一个比较怪异的事实:PC芯片比手机芯片发展更早,按理说应该更先进,但为何现在手机芯片大都是7nm,而PC芯片还在10nm及以上?

要想了解其中的原因,首先要了解对芯片而言,最重要的三个指标:「频率」、「功耗」和「散热」。

频率

CPU的频率一般决定着手机或者PC的运行速度,随着科技的不断发展,频率由过去的Mhz发展到了现在的Ghz。

在这里所说的CPU频率,一般是指CPU「主频」,除了主频外,还有「倍频」与「外频」之分。它们之间的关系为:主频=外频×倍频。

其中「外频」指的是CPU的「基准频率」,单位是MHz。它代表的是CPU与「主板」之间同步运行的速度(也可指内存与主板之间)。简单来说, CPU的外频直接与内存相连通,可实现两者间的同步运行状态,速度越快,反应越快

「倍频」这个概念,在早期的CPU中,是不存在的,其原因是:那时候CPU的主频与系统总线的速度几乎一致。

但随着技术的发展,CPU速度越来越快,内存、硬盘等已经跟不上CPU的速度了,而倍频的出现就解决了这个问题。

通过CPU-Z可查看相应频率

如果把外频看作是机器内的一条生产线,那么倍频则是生产线的条数 。CPU一般在出厂的时候,倍频基本上是锁死的,所以一般只能对主频进行改动。

通常来讲,在同系列CPU中,主频越高就代表速度越快,但对于不同类型的CPU,它就只能作为一个参数进行参考。所以,手机芯片中的主频和PC中CPU的主频,是完全不同的两个概念,没有可比性。

功耗

「功耗」是所有电子设备中,都存在的一个指标。它指的是设备在工作时,单位时间内,所消耗的能源数量,单位为W。说人话:其实就是指耗电量

而在CPU中,功耗一般指的是「TDP功耗」,也被称为热设计功耗,它反应的是一颗CPU达到最大负荷的时候,释放出的热量,但它并不等于CPU真正的功耗(TDP是小于实际CPU功耗的)。

当然,功耗和发热量几乎是成正比的,目前CPU厂商也越来越重视CPU的TDP功耗,希望在提高CPU主频下一并降低TDP功耗,也就是增强性能的同时,减少发热。

散热

CPU散热,就目前来说,它是一个独立的系统,与CPU本身属性并无关系,但它却是决定CPU能否稳定运行的关键点所在。

我们都知道,CPU在工作时,会产生大量的热,如果不将这些热量及时散发出去,轻则导致死机,重则CPU可能会面临被烧的风险,所以散热就扮演着将热量排除,达到及时给CPU降温的角色。

现在的散热系统一般分为三种,「风冷散热」、「水冷散热」和「传导散热」。在PC端,大多数以风冷和水冷为主 ,而在手机端,大部分就是传导散热 了。

说完了CPU中的三个指标,我们再来看看问题本身:为什么手机芯片的制造工艺会领先PC?

要知道,工艺制程的提升,对CPU而言一般就意味着性能提升,功耗降低和发热量减少。

对于PC而言,性能肯定是首选,在有「独立散热系统」的基础上,功耗和散热都可以靠边站。

在功耗上,PC的电源配置一般都远远大于整机实际的功率,散热就更不用提了,什么大霜塔,360水冷(如果还不够,就用液氮!)都能达到很好的散热效果(至于笔记本可能稍有限制)。

360水冷散热器

所以在PC端:性能 > 功耗> 散热。

在相同的性能下,就根本不用考虑功耗和散热。换句话说,在性能得到保障的前提下,无需再去研究如何提升工艺,来降低功耗和控制发热量,现在的工艺能够完全满足对于性能的要求。

但在手机芯片上,情况却完全不同。性能、功耗、散热这三者缺一不可,这是因为手机空间狭小,集成度远比PC高。根本没有多余的空间,用以加入独立的散热系统。

手机中的散热方式

要想在确保性能的同时,并降低功耗,就必须从CPU自身出发。而这样做的唯一的选择就是,提升制造工艺!只有制造工艺上去了,才能基本满足对性能和功耗的要求。

所以这就是为什么,手机芯片的制造工艺会远高于PC中CPU的原因。但如果要问PC中有没有7nm的CPU?答案当然是有!

其实7nm的电脑CPU已经有相当一部分了问世了,那就是来自AMD的三代锐龙系列,一经问世,就将Intel辛辛苦苦挤出的9代牙膏I9 9900KS一套带走。

当然这对于AMD来说,是用远多于Intel的核心数取胜的,单核表现却一般。

但鱼儿想说的是,现在苹果的A14处理器,已经采用了5nm的制程工艺,而AMD也有望在2021年前,推出5nm的锐龙5000系列。

但对Intel而言,拥有14nm工艺和5G睿频的10代酷睿,所带来的巨大功耗和热量,将很难再敢往上堆核心,所以要想改变,Intel就必须得提高制造工艺。

说不定在AMD和苹果ARM处理器的推动下,Intel会突然蹦出个 7nm的CPU。所以,为了能尽早用上Intel 7nm的CPU,大家还是多喊喊:AMD ,Yes!

电脑芯片和手机芯片有什么区别?为什么这两年手机芯片升级这么快

电脑芯片和手机芯片有什么区别?为什么手机芯片升级这么快,电脑芯片升级换代很慢?

电脑芯片和手机芯片在设计和功能上存在明显的区别。手机芯片通常采用更先进的工艺技术,具有更高的集成度和更强的性能,而电脑芯片则更注重稳定性和兼容性。手机芯片需要适应移动设备的轻薄、低功耗和长续航等特点,而电脑芯片则更注重运算速度和多任务处理能力。手机芯片还集成了更多的无线通信模块和传感器等外围设备,以满足移动设备的需求。

电脑芯片和手机芯片之间存在几个主要的区别:

1、架构不同

电脑的CPU,无论是英特尔还是AMD,大多采用英特尔x86架构,这种架构注重CPU的性能。而手机CPU则通常采用英国ARM架构,更注重低功耗。

2、集成度的差异

手机CPU实际上被称为手机SoC(System on Chip),意为系统级芯片。它将多个组件集成到一个芯片中,如CPU、GPU、RAM等。

3、指令集的不同

手机使用的是精简指令集,这通常对硬件要求较低。相反,电脑的x86芯片使用复杂指令集,追求更快的运算。

至于为什么手机芯片升级很快而电脑芯片升级较慢,主要原因在于移动设备和电脑对芯片的要求不同。随着移动互联网的普及和移动应用的不断发展,手机对芯片的性能和功耗要求越来越高,因此手机芯片的技术进步很快。而电脑作为传统的计算设备,更注重稳定性和兼容性,因此在升级换代时需要考虑到更多的因素,如与旧设备的兼容性、软件应用的支持等。此外,电脑芯片的制造工艺已经达到了一个相对较高的水平,也限制了其升级换代的速度。

当然还有以下方面因素:

1、市场竞争 :手机市场的销量远超PC市场,这使得手机芯片制造商如台积电和三星等有更多的资金优势来研发新技术。

2、技术进步 :例如,从苹果的A12到A11,芯片制程技术从10nm进步到7nm,晶体管数量也大幅增加,性能提升明显。

3、多样化需求 :手机应用场景多样,对芯片的需求也更加多样化,促使制造商不断创新。

4、散热和功耗考虑 :由于手机体积小,散热空间有限,因此手机芯片设计更加注重降低功耗和提高性能。

总的来说,电脑和手机芯片之间的差异主要是由于它们的设计目标和使用场景的不同。手机芯片由于其特定的应用需求和市场竞争压力,经常推动技术创新和快速升级。而电脑芯片由于其更大的散热空间和不同的性能需求,更新换代的速度相对较慢。对此大家是怎么看的,欢迎关注我创业者和我一起交流!

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