愛伊米

28nm晶片和5nm晶片,有什麼區別?

28nm晶片也好,5nm晶片也罷,都是大規模半導體積體電路,所以本質上來說二者沒有什麼區別。

不過5nm工藝可以在單位面積上放更多的集體管,而根據登納德縮放比例定律,隨著電晶體密度的增加,每個電晶體的功耗會下降。譬如電晶體的面積減半,頻率保持不變的情況下,電晶體的功耗將會降至原來的四分之一。

而能耗的下降,可以直接帶來發熱的降低,這又給頻率的提升帶來了空間,這自然可以帶來效能的提升。總的來說,更先進的晶片工藝,可以讓我們設計出更復雜,整合度更高,效能更強大的晶片。

28nm晶片和5nm晶片,有什麼區別?

至於28nm晶片和5nm晶片的用途,就目前來說,在汽車晶片上面28nm工藝用得比較多,而手機晶片上面5nm工藝用得比較多,那麼為什麼不都用5nm工藝呢?首先5nm工藝的成本往往更高,其次28nm工藝更加成熟,良品率也更高,最後也是最重要的,那就是不同的場景對晶片的要求不同。

28nm晶片和5nm晶片,有什麼區別?

手機因為尺寸有限,對溫度的要求高,加上電池容量有限,所以能耗要求也高。所以使用者希望在同樣的尺寸下可以具有更強的效能,更低的能耗發熱,而想要滿足這些目標,5nm工藝無疑具有明顯的優勢,以臺積電的16nm工藝和7nm工藝為例,臺積電16nm工藝的電晶體密度是28。2MTr /mm ,而7nm工藝就到了95。3MTr /mm ,電晶體數量的暴漲,自然可以帶來效能的提升。

28nm晶片和5nm晶片,有什麼區別?

而汽車這類產品,對晶片的尺寸要求沒有那麼高,散熱和能耗方面也可以放得更開,因此使用28nm這類晶片問題不大,不過隨著智慧汽車時代的到來,相關晶片也會對效能提出更高的要求,譬如NVIDIA的Orin X就已經採用了7nm工藝,隨著對算力的不斷追求,相信最終這類晶片也會採用最先進的工藝。

28nm晶片和5nm晶片,有什麼區別?

簡單來說,從底層原理來說,28nm和5nm晶片沒有什麼本質區別,但是不同的場景對晶片的要求不同,那些追求更強效能,或者存在尺寸和能耗限制的產品,往往會追求更先進的工藝,但是這種做法成本往往更高。那些對效能要求沒有那麼高,尺寸能耗也不算敏感的場景,往往會採用老舊一些的工藝,畢竟這樣子更省錢。