詳解為啥沒必要糾結(jié)于14nm還是16nm的CPU？

前幾天網(wǎng)上曝出A9處理器有14nm/16nm兩個版本，看不少人都糾結(jié)14nm和16nm工藝的CPU，其實大可不必。首先大家都認為尺寸越小性能越好，越省電。這個認識在跨代的工藝上是成立的，但是在同一代的工藝上就未必了。14nm和16nm其實是同一代工藝。那為什么同一代工藝會有不同名稱呢?

這個其實更多的是一個商業(yè)競爭策略的問題。最早的時候，大家都是遵循摩爾定律，每一代差0.7倍。所以大家都是從0.25 -> 0.13 -> 90nm -> 65nm -> 45nm這么一路下來的。但是呢，TSMC(臺積電，簡稱T)在45nm的時候搞了個妖蛾子的40nm。明面上是說老子工藝牛，相同的性能，但是能夠更小的面積，兩個字省錢。實際上呢，一旦你按照T的40nm工藝設計了芯片，就不可能輕易轉(zhuǎn)到其它工廠的45nm工藝上，因為設計規(guī)則差距比較大。這就打亂了其它代工廠的研發(fā)腳步。同樣的就是28nm，其實就是32nm乘上0.9。那么尺寸真的有差距么?舉個例子，有家代工廠有32nm和28nm兩個工藝，照理柵極一個應該是32nm一個應該是28nm，但是呢他們家的28nm的設計規(guī)則上寫明28nm工藝的真正柵極是在32nm的基礎(chǔ)上乘以0.9再加上 3nm，所以還是32nm。。。再舉個例子，ST搞了個22FDSOI，其實柵極的長度是28nm，只是說通過FDSOI，可以實現(xiàn)和22nm器件相似的性能。因此，14nm和16nm的芯片，從技術(shù)上來說，做device的完全可以把器件性能調(diào)到一樣。

其次從設計的角度，如果芯片構(gòu)架一樣，那么性能的差距就主要通過頻率來體現(xiàn)。所以只要T和棒子的芯片頻率一樣，那么性能就應該一樣。另一方面，考慮到6s+ 的大屏幕，我覺得T的芯片性能至少是不弱于棒子的。有人糾結(jié)是不是14nm的性能相同的情況下漏電少，所以要用在電池容量小的6s上。我不這樣認為，如果 14nm那么好，為什么6s+上不用呢?不是更應該用么?要知道T的東西可不便宜。退一萬步講，就算14nm的芯片更省電，只要蘋果不讓你超頻，你還是享受不了更高的性能。其實芯片的漏電和屏幕的耗電比起來還是小頭，真正制約手機芯片漏電的是散熱。QTI的810被人主要詬病的就是發(fā)熱。

有人覺得棒子的14nm量產(chǎn)早，肯定性能更好。其實不是這樣的。三星這兩代工藝的研發(fā)我都有了解，我可以說三星是通過犧牲整個20nm工藝做到的。T為什么投產(chǎn)16nm晚?因為T最先研發(fā)完成20nm，既然交了學費就要賺回來。全世界20nm工藝就T一家，結(jié)果就是產(chǎn)能被占滿，連QTI這樣的大公司都拿不到產(chǎn)能。所以T一來根本沒有足夠的設備去研發(fā)和轉(zhuǎn)產(chǎn)16nm;二來按正常節(jié)奏也不需要那么早投產(chǎn)14/16nm，不乘機賺個盆滿缽滿怎么行?而三星的 20nm研發(fā)其實是延期的(對半導體業(yè)界來說就是失敗了)，所以丟掉了蘋果的所有訂單。三星的做法就是放棄20nm，直接上14nm，這意味著幾十億美金打水漂。T為了不被拉下，他的16nm其實是20nm FinFET化，趕鴨子上架，而16nm+才是真正成熟的工藝，就像三星的LPE和LPP。其實從工藝技術(shù)和管理能力上來講，T都是最強的，連intel 都不敢說強過他。誠然intel技術(shù)領(lǐng)先，但要知道intel基本只給自己生產(chǎn)芯片，這意味著如果他工藝上什么問題搞不定可以通過設計補，而且產(chǎn)品數(shù)量也不多。T就不同了，雖然也可以讓設計公司改，但代工廠畢竟不如自己的工廠強勢，而且T的產(chǎn)品數(shù)量要多得多，更考驗管理。三星在工藝方面，純粹 particle的管控是不輸于T的，畢竟都是東方人，比較適應軍事化管理。三星的弱點在于PDK，也就是device，所以需要設計公司比較多的協(xié)助，因此你看三星基本沒有幾個客戶，就幾個大公司。

回過頭來講講蘋果為啥會讓兩家同時供貨。對于任何企業(yè)來說，單一供貨商都是十分危險，容易被掐脖子，同時不容易壓低成本。其實蘋果在歐美企業(yè)里更像臺企(在蘋果工作的同學們自己說的)。只要性能滿足要求，就盡量壓低成本。T的價格是非常貴的，在整個半導體代工業(yè)只有5%的利潤的現(xiàn)在，T維持著20%的利潤。據(jù)我所知，三星為了搶單，幾乎是貼著成本在賣，價格只有T的七成。所以無論是出于平衡供應商，還是壓價的角度，蘋果就很正常地選擇了兩家一起上。

最后，我在去年底退出三星項目的時候，當時的情況是三星的器件性能還弱于T，但是已經(jīng)有yield了。不過對于三星和T這種級別的公司來說，有yield不是問題，device的調(diào)校才是難點。

其實14nm或者16nm都是對20nm的巨大飛躍，所以我寧可用龜速的iPhone4 熬一年也不買6而等6s。而這兩者之間的差距，相比而言，可以說很小了，作為三星14納米工藝的前任總負責人，我可以放心的告訴大家，三星的14納米工藝真正的性能其實還沒有臺積電的16納米好，不過蘋果既然退出了2個版本，就必然會對其優(yōu)化，大家不必擔心性能上的差別。