5nm芯片集体翻车,芯片设计或才是高端芯片核心

骁龙888芯片玩游戏20分钟，手机48℃；苹果A14芯片待机1晚，耗电30%，高端芯片为何集体翻车？芯片被誉为手机的灵魂，各大手机厂商在芯片设计和制程的提升上，可谓费尽心血。目前主流的苹果A14、麒麟9000和骁龙888都已来到5nm制程。5nm芯片理论上，应该比上一代7nm芯片拥有更出色的运算性能和较低功耗，目前看来，现实并非如此。

5nm芯片有超过100亿个晶体管，根据公开数据，A14芯片再性能上比A13提升40%，功耗降低30%，但用户体验之后并非如此。甚至有用户反馈，自己的苹果手机待机一晚，耗电30%，骁龙888芯片则被爆出，玩游戏20分钟，手机温度达到48℃。无论是待机耗电量大，还是手机发热严重，这都是用户不能接受的。

芯片又称集成电路，是半导体产业发展的核心产物，芯片的功耗分为动态功耗和静态功耗，两者之和，决定的芯片整体功耗的高低。动态功耗是芯片在进行运算时的能耗，一般来说，电流和电压越大，动态功耗就越高。而静态功耗则表示每个晶体管泄漏电流产生的功耗，一颗5nm芯片有多大100多亿个晶体管，晶体管数量越多，静态功耗越大。从以上分析不难看出，芯片制程越高，芯片的功耗会因为静态功耗的增加，功耗也会随之增加。

长期以来，芯片设计和制造，都在想办法降低静态功耗和动态功耗。要想降低动态功耗，就需要调整电压和电流，通过电流和电压的降低，保证动态功耗较少。但是，降低电压后，会导致芯片内晶体管的开关变的迟缓，简单理解，电压越低，芯片的性能也会随之下降。为了降低芯片动态功耗，芯片厂商就只能以牺牲性能为代价，来达到动态功耗和静态功耗的平衡点。但是这种平衡总有临界点，随着芯片制程的不断提高，芯片动态功耗降低的可能性越来越小。静态功耗是近年来研发的重点方向，但是当芯片制程达到45nm时，静态功耗也很难进一步降低。

从上面的分析可以看出，高端芯片的动态功耗和静态功耗降低都遇到了瓶颈，要想提升芯片性能，还要继续保持功耗降低，并不是一件容易的事。同样制程的芯片，性能和功耗上差异明显，而且性能和功耗不可兼得，相互矛盾。要想既有性能，又功耗低，就只能在芯片设计上创新。目前看来，麒麟9000芯片流入市场后，没有出现功耗不降反升的案例，由此可见，麒麟9000芯片在设计上，可能比苹果的A14和骁龙888更加出色。而且华为3nm芯片的设计，也在有条不紊的进行中。未来高端芯片话语权，除了制造技术，可能芯片设计才是核心，而华为或已走在前列。

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