台积电16nm好过三星14nm的真相
> 台积电16nm好过三星14nm的真相
台积电16nm好过三星14nm的真相
最近，关于iPhone6s&A9处理器版本的事情的话题很热，最后都闹到苹果不得不出来解释的地步，先不评判苹果一再强调的整机综合续航差2~3%的准确性，但是14nm工艺相比16nm工艺较差已经可以说是板上钉钉的事了。那么问题来了，工艺不是纳米数越小就越好吗?14nm怎么会比16nm还差呢?这个问题不仅小白消费者困惑了，连看似专业的Anandtech和GeekBench的人也表示不解。其实对这个结果，真正半导体领域特别是工艺领域的从业人员是有预期的，其中的原因也是非常清楚的，既然大家有这么多困惑，我就尽量用通俗易懂的方式解释给大家听听。要解释清楚16nm好于14nm这个问题，首先要回答下面几个问题：1、&为什么工艺越先进(纳米数越低)，功耗和性能都会提升?2、&在每个工艺节点(纳米数相当)上，是否也同样存在不同的功耗和性能的工艺选择?3、&又是什么?4、&和都在具体的工艺实现上做了哪些选择，最终导致台积电16FF+相比三星14LPE更优为什么工艺越先进(纳米数越低)，功耗水平和性能都会改善?这要从晶体管说起了：本文引用地址：&关于半导体基础知识，外面的专业文章一搜一大把，但是都不是给正常人看的，所以我就把那些曲线和拗口的各种材料名扔一边，让事情简单一点，用个最简单的模型给大家讲解。上面这副示意图中就是一个典型的半导体晶体管。其中两个绿色的部分分别是晶体管的两级，类似电池的两级。红色的部分就是用来控制这两个电极的通断的，而通断分别对应数字化时间的1和0，所以所谓数字化世界其实也就是非常非常非常多的晶体管的通断变化组合出来的。红色Gate的宽度就是我们通常所说的沟槽宽度或者线宽，我们通常说的多少多少nm就是指的这个宽度。大家注意这可是纳米，1000纳米=1微米，1000微米=1毫米，大家这下有概念了吧。那么这个Gate的宽窄为什么会影响性能和功耗呢?先说性能，性能好意味着在一定的时间干更多的事，在处理器里就是更多的运算，我们可以当半导体晶体管每次0/1变化就算一次运算，那么那个红色Gate越宽，两个绿色电极就越远，导致他们直接连通一次的时间就会越长。这就好比一个人在10分钟里做25m往返跑的次数肯定比50m往返跑的次数多一样。所以Gate越小，晶体管一次状态变化的所需时间就会越短，单位时间的工作次数就会越多，一堆晶体管单位时间可做的运算自然就更多，所以性能更好。再说说功耗。Gate是通过加电压帮助两个绿色电极通电的，而Gate越宽，就需要更高的电压才能导通两极，Gate越窄，导通就更容易，所需的电压也就越低。这很容易理解，离得近容易通，离得远不容易通，要通就需要使更大的力气。那么学过基础电学知识的都知道功耗的大小与电压的平方成正比(如下：)P(功率)=&V2(电压的平方)R(电阻)所以导通电压的下降是新工艺能够降低功耗的主要因素。还有一个因素，即便是电压相同，通过导体的面积和长度越小，电流也会越小。更小的Gate等于是缩小的导体，因此也会减少功耗。就是这些原因带来了先进工艺(更窄的Gate)带来的好处，那么这个好处有多大呢?下面一组数据是几个典型工艺的相应性能、功耗的改进数据，我们看到还是很可观的。这也是半导体厂商追逐工艺的一个重要的原因。在每个工艺节点(纳米数相当)上，也会有很多不同性能功耗水平的版本Gate的宽度是工艺特性的一个主要因素，更准确的说是决定了一代工艺的特性范围。由于三星和台积电在技术来源上存在一些不同，我们会看到一些具体数值上的差异，但是同代工艺实际上在总的范围上是类似的。下表是三星和台积电同代工艺的大致对应关系，所以三星的14nm和台积电16nm是同代工艺。在每代工艺的特性范围内，还有其它很多因素影响着工艺的性能和功耗水平。先说两个数据大家感觉一下，28nm的Wafer(晶圆)生产过程中需要做40多层Mask，而用了FinFet技术的14/16nm，更是需要近60层的Mask。所以大家千万不要以为确定了Gate的宽度，就什么都定了，其实这好几十层的工艺过程中，还是有很多不同的材料和设计可以带来不同的性能功耗差异。下表是从台积电官网复制下来的一个表格()，是台积电的28nm工艺下的不同版本列表，有5个之多，而且特性差距也是很明显的。其中28HPM和28LP是手机芯片的两个常用的工艺。28HPM相比28LP最大不同是在晶体管Gate底部采用了High-K的材料，通过这个可以显著提升性能和功耗。具体什么是High-K我们这里就不展开了，大家只要知道同代工艺的不同版本也会有不同的特性就行。这样便于理解三星14nm和台积电16nm作为同代工艺，但在实际特性上会存在一定的差异。又是什么?刚才讲到Gate越窄，也就是纳米数越低，功耗和性能的收益都很明显。但是世界上所有事情都有两面，有收益就会有代价。左图中红色Gate越窄，则Gate接触下面的面积就越小，前面说了，绿色SD两极的通断是靠Gate通电压控制的，但是面积越小这个Gate的控制力越弱，这就会导致出现两极之间的漏电越来越大，这个问题在20nm达到了一个很大的值，对功耗影响很大。所以早在10年前，就有人提出了新结构(右图)，3D晶体管，由于这个结构看上去像张开的鱼鳍，所以被叫做FinFET技术。FinFET技术最主要的好处是红色的Gate变成三面环绕绿色SD两极之间的通道了，这样Gate就又重新具备了对这个通道的强力控制力，原先通过减小Gate宽度的方法就可以继续了。所以，三星和台积电也都是在其14/16nm的这一代工艺开始用上FinFET技术。有人可能会有疑问，十年前就提出为什么现在才用，其实概念到实施不是那么容易的，大家脑补一下这个结构是在20nm的范围里做的，导致工艺要多出十几二十层来，这不仅是难度，也是成本，所以两家都在这个相似的时间应用到新产品中也侧面说明三星14nm和台积电16nm是同代工艺。台积电16FF+相比三星14LPE更优的真正原因上面说了这么多，我无非是想帮大家先搞清楚两个基本概念：1、&别看14nm数字小，三星14nm和台积电16nm是同代工艺;2、&同代工艺不同实现是会带来性能功耗特性的明显差异。既然大家知道了同代工艺不同实现会带来差异，那我们看看三星14LPE和台积电16FF+在实现上到底有哪些不同，从而带来我们看到的差异。为讲清楚这件事，请容我简单回顾一下历史。台积电作为芯片代工领域的老大很多年了，不是为别的，主要还是凭其技术能力有领先性，而三星作为后来者也一直在进步，两家的几个主要工艺推出的时间如下表:从上表我们可以看到，三星在14nm之前，每一代一直是落后台积电1年左右时间的，而之后它跳过了20nm这一代，直接推出14nm的产品，跳到了台积电前头。关于这个事情有很多的传说，有兴趣的可以自行度娘一下“台积电&梁孟松”就好。但是我们也都知道，这种大跃进式的发展一定有其弊端，那么三星这次的14nm大跃进也自然会遇到了大问题，这个大问题就是良率。良率(良品率)是半导体领域的一个关键数据，因为就像从一块大的圆镜子上要切割出完好的小方块镜子一样，切出的小方块镜子完好的越多，则良率越高。影响良率的因素非常多，毕竟一个晶体管就十几二十纳米大，每个芯片都有几十亿个晶体管，随便一点材料污染或者工艺波动都会造成报废。而买一个大圆镜子的成本是固定的，良率越高分摊到每个小镜子的成本就越低。每个工艺开始的阶段，良率都不高，更何况三星跳过20nm这一代，少了很多经验积累，所以良率低得不能看。再加上前面说了，FinFET技术需要多出十几二十层mask，每一层都是要算钱的，所以这两个因素一叠加，那么芯片的成本就会贵的离谱。有多离谱?我只能说比史上最贵的手机SOC-高通810还贵得多。所以你要是三星会怎么办，那当然是想尽办法降成本呗，要不卖不出去啊。所以在工艺的具体实现上，台积电由于对良率有更好的把握，所以可以选择在成本上更宽松的方法，比如增加mask层数，来保证更好的性能和功耗，而三星只能用保成本的方法但是牺牲了功耗。也许有人会问，既然这样，那苹果、高通都傻啊，为啥要用它的呢。要知道这些数据只有真正出来时才可以证实，早期选工艺的时候只有厂家提供的数据做参考，完全可以想象三星但是拿着多么漂亮的一套PPT去忽悠，时间早东西好，确实诱人啊。不过苹果确实不傻，估计也是将信将疑，所以在台积电又开了一摊，现在还是有退路的，而高通同学的820估计就又坑了。好了，讲完了，我想大部分有些工科背景的同学一定能看懂，实在看不懂能看懂结论就行。
分享给小伙伴们：
我来说两句……
最新技术贴
微信公众号二
微信公众号一台电和台积电有什么区别？哪个比较大？好像台积电就是个山寨工厂来的！名字太过相似了！_百度知道
台电和台积电有什么区别？哪个比较大？好像台积电就是个山寨工厂来的！名字太过相似了！
我有更好的答案
台电是出电子数码类产品,从MP3到光储存等；台积电是做芯片代工的，如NV的显示芯片HD7850之类的。比较而言，台积电比台电大得多。
差别有多大？
采纳率：64%
台电与台积电是两个不同领域里的著名厂商~前者以数码产品为主~后者则是半导体制作公司！
本回答被网友采纳
也就相当于10个海尔集团吧；从2016年的净利润看。台电么没有上市，所以具体市值不清楚，台积电是台电的5倍吧。还好还好台积电市值么1700多亿美元吧，不大不大
为您推荐：
其他类似问题
台积电的相关知识
换一换
回答问题，赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。这是台积电的吧。_百度知道
这是台积电的吧。
我有更好的答案
A9代号为s8003的是电积台代工苹果的16nm工艺的CPU，较三星代工的14nm工艺更稳定，良品率高。
采纳率：63%
来自团队：
为您推荐：
其他类似问题
您可能关注的内容
台积电的相关知识
换一换
回答问题，赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。台积电和三星的处理器有什么区别。【iphone6s吧】_百度贴吧
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&签到排名：今日本吧第个签到，本吧因你更精彩，明天继续来努力！
本吧签到人数：0成为超级会员，使用一键签到本月漏签0次！成为超级会员，赠送8张补签卡连续签到：天&&累计签到：天超级会员单次开通12个月以上，赠送连续签到卡3张
关注：861,715贴子：
台积电和三星的处理器有什么区别。收藏
体积小，当然也发热低功耗小些！
某些人表示台积电的工艺成熟，牛逼，稳定。三星的工艺先进但是不成熟，问题多，垃圾。14NM反正是没有台积电的16NM好的。。嗯，大致就是这样了。
之前不是说三星的好吗？怎么这几天突然都说台积电好了？
我就不吐槽了
听你们这么说，还好我的是台漏电
台积电也很热 感觉比6热
看看同是14nm的s6表现
用什么软件测试？
台积电独吞A10芯片消息一出，整个大陆媒体都是一种浓浓的酸味，觉得韩国三星的14nm没可能输给16nm啊。只能说小编们的姿势还要再提高啊！作为一个长者，我来给小编们科普点：第一：14/16nm是同代技术，居然有小白就认为14一定比16好，制程细微的差别其实对芯片整个芯片性能影响还不如工艺更大。第二：工艺上说，台积电的技术是自己研发的，三星则是买IBM的授权。全世界只有台湾和美国是有半导体晶圆制造FinFET的源技术的，FinFET事实上就是台湾人胡正明第一个发明的，而后担任美国国防部和台积电的研发顾问。这个源技术分为三派：美国是Intel和IBM通用技术联盟，台湾则是台积电。Intel和台积电的技术是不外传的，事实上韩国三星、美国格罗方德、台湾联电的FinFET技术都是买的IBM授权，只不过各家的工艺开发靠谱程度有区别罢了。第三：工艺上台积电完爆三星几条街，比如3D-IC积层技术，这个技术是台积电独家的，Intel宣称自己搞出来了，可是台积电芯片都出货了，Intel还在PPT上继续演示这个技术。还有Info级封装技术，这个对于封装技术的意义不亚于2002年业界看到台湾人胡正明的FinFET对制程的影响。如果没记错，台积电是2012年在IEEE发表了这个论文，当时让封测业内倒吸几口凉气啊，没想到台积电这么快就变成现实了。只能说抢了日月光和艾克尔的生意，低端封测厂的好日子到头了，一旦日月光被逼去搞中低端封测，那星科金鹏还不把内裤都赔输光？最后科普一个事实：半导体业内都知道台积电是不讲价的，台积电的技术和良率迄今还没有哪个晶圆厂比得了，三星吹的再牛X，GT240这种入门显卡都造不了，也就是拿制程数字吓唬小白，你跟三星谈工艺，三星马上就萎了。用三星西安厂的一位业务代表话说：我们不跟台积电正面竞争客户群。
天天抢红包
差不多，台积电略微省电
感觉没什么区别
感觉没差多少。
求大神告知
登录百度帐号推荐应用【图片】想买到台积电的小伙伴都来【iphone6s吧】_百度贴吧
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&签到排名：今日本吧第个签到，本吧因你更精彩，明天继续来努力！
本吧签到人数：0成为超级会员，使用一键签到本月漏签0次！成为超级会员，赠送8张补签卡连续签到：天&&累计签到：天超级会员单次开通12个月以上，赠送连续签到卡3张
关注：861,715贴子：
想买到台积电的小伙伴都来收藏
首先，本贴纯属个人观点，欢迎小伙伴们讨论交流，旨在帮助更多的人拿到台积电。
闲话少叙，先上我自己的64金
大家基本都知道了，序列号有FK开头的——郑州；F+数字开头的——上海或者郑州；DN开头的——成都；C开头的——深圳
相信大家逛贴吧也这么久了，都晓得深圳开的的良品率高，从目前的情况看c开头的机子确实少，开头的最多。个人认为深圳产的确实普遍好一点
上我自己的序列号
说下我的购机过程。我是个两个朋友一起在某宝上看好店铺的然后直接去他们实体店里挑的货，因为我比较完美主义，看了好多帖子，大家遇到各种问题，阴阳屏，进灰，三星耗电太快等等。我就想要深圳产的+台积电 这个组合
去了店里，问好了价钱，店家保证是全新未拆封未激活的，这下好了，可以直接从盒子背面看它的序列号，如果是全新未拆封的那么这个盒子序列号跟机子应该是一致的
在日本留学买的iP6S
店家先拿了两台我一看是F4开头，应该是上海和硕的 不要，我就是奔着c开头去的。让她再拿两台看看，店家不乐意，我就直接问你们有没有c开头的，我要三个土豪金。店家说没货了，就剩这两个，不要算了
其实仓库肯定很多，妈的就是不愿意给找。在这过程中，我看了个帖子无意中发现有位吧友提到c7j开头的机子是最少，最好的
到了5点多在成都卖手机的街铺转了好几圈又去了那家店里，让她拿2个金，这次惊奇发现一个fk开头，一个7j开头。我很兴奋，跟朋友说，要不咱们先拿这个c7j开头的，这个最好，估计我们说话声太大，被店家听到了。他过来把两个机子拿走了，我说这个机子我要了，直接支付宝准备付款了，有个女的过来了，这个机子被人预定了，只剩另外一个了（fk）
这尼玛我要崩溃了，好不容易发现一个cj7啊，要知道c7j是台积电的概率很大的，这店家估计也知道c7j的好，故意的
不甘心，第二天下午4点又去了，我9点回西安的火车，非常希望走之前能买到机子。去之前给他们打电话问今天有没有64金6s，他直接回我有，但是没有c开头的。尼玛心情不爽啊。到了店里让我第三个朋友先自己进去，前一天是我们两人去的，我俩就在外面等。我那朋友说我要c开头的机子，店家还是没有。我朋友有点怒了，那你给我拿五个机子来我自己看。店家说你确定5个，我们得派人去库房拿，等了大概一个小时终于拿到了，我朋友出来告诉我俩5个机子两个f4，其他三个c7j。这尼玛天意啊。就是我们想要的。。。后面的问题就是我们只要三个，店家坚持说要么5个全拿，要么5个里面抽三个。我朋友后来出来跟我俩说。当时他就艹了，放了两句狠话店家就给了三个c7j的机子。
这尼玛本地人就是好说话啊，我那朋友是成都本地人，我跟另外个朋友我俩是西安的，这尼玛欺负外地人么
买机子就是这么个过程，当晚他俩回去查了下，确实全新未激活，而且都是台积电的。搞得我在火车上兴奋了一晚上没睡着，第二天我回到西安迫不及待也查了下，全新未激活，也是台积电
所以我的结论就是， c7j开头的机子台积电的概率非常大。。。大家想要台积电的，想要深圳产的，最好直接找c7j开头的
我们三个到手的机子挺完美的，没有发现吧友提到的阴阳屏，摄像头进会，屏幕歪斜的问题
关于待机时间，我用了几天用的感觉就是，台积电也好，三星也罢，拜托不了一天一冲的事实
普遍区别就是台积电待机时间能长一两个小时左右吧。我是早上8点满电量，出门正常使用 也就能坚持到晚上6-7点的样子吧
完了，码字好累
我的就是c开头
登录百度帐号推荐应用