一提到芯片,大家首先想到的可能是國內芯片行業的處境有多難,什么時候國產芯片能夠立足于世界。這是國人的心愿,相信這一天終究是會到來的!?
但今天不討論這個,而是談談芯片行業中,一個比較怪異的事實:PC芯片比手機芯片發展更早,按理說應該更先進,但為何現在手機芯片大都是7nm,而PC芯片還在10nm及以上?今天我們就來談談PC芯片的發展,看一看。
要想了解PC芯片的發展為什么不如手機芯片,首先要了解芯片中,非常的三個指標:「頻率」、「功耗」和「散熱」。
CPU的頻率一般決定著手機或者PC的運行速度,隨著科技的不斷發展,頻率由過去的Mhz發展到了現在的Ghz。
在這里所說的CPU頻率,一般是指CPU「主頻」,除了主頻外,還有「倍頻」與「外頻」之分。它們之間的關系為:主頻=外頻×倍頻。
而外頻指的是CPU的「基準頻率」,單位是MHz。它代表的是CPU與「主板」之間同步運行的速度(也可指內存與主板之間)。簡單來說,CPU的外頻直接與內存相連通,可實現兩者間的同步運行狀態,速度越快,反應越快。
「倍頻」這個概念,在早期的CPU中,是不存在的,主要是因為那時候的CPU主頻和系統總線的速度幾乎一致。隨著技術的發展,CPU速度越來越快,內存、硬盤等已經跟不上CPU的速度了,而倍頻的出現就解決了這個問題。
如果把外頻看作是機器內的一條生產線,那么倍頻則是生產線的條數。CPU一般在出廠的時候,倍頻基本上是鎖死的,所以一般只能對主頻進行改動。
通常來講,在同系列CPU中,主頻越高就代表速度越快,但對于不同類型的CPU,它就只能作為一個參數進行參考。所以手機芯片中的主頻和PC中CPU的主頻是完全不同的兩個概念,沒有可比性。
「功耗」是所有電子設備中,都有的一個指標。它指的是設備工作時,在單位時間中所消耗的能源數量,單位為W。說人話:就是指耗電量。
而在CPU中,功耗一般指的是「TDP功耗」,也被稱為熱設計功耗,它反應的是一顆CPU達到最大負荷的時候,釋放出的熱量,所以它不是CPU真實的功耗(TDP是小于實際CPU功耗的)。
當然,功耗和發熱量幾乎是成正比的,目前CPU廠商也越來越重視CPU的TDP功耗,希望在提高CPU主頻下一并降低TDP功耗,也就是增強性能的同時,減少發熱。
CPU散熱,就目前來說,它是一個獨立的系統,與CPU本身屬性并無關系,但它卻是決定CPU能否穩定運行的關鍵點所在。
我們都知道,CPU在工作時,會產生大量的熱,如果不將這些熱量及時散發出去,輕則導致死機,重則CPU可能會面臨被燒的風險,所以CPU散熱器就扮演著將熱量排除,達到及時給CPU降溫的角色。如果沒有散熱系統的存在,多數情況下CPU都是不能正常工作的。
現在的散熱系統一般分為三種,「風冷散熱」、「水冷散熱」和「傳導散熱」。在PC端,大多數以風冷和水冷為主,而在手機端,大部分就是傳導散熱了。
說完了CPU中的三個指標,我們在來看看問題本身:PC芯片發展為何不如手機芯片?
要知道,工藝制程的提升,對CPU而言一般就意味著性能提升,功耗降低和發熱量減少。
對于PC而言性能為先,在有「獨立散熱系統」的基礎上,功耗和散熱都可以靠邊站。在功耗上,PC的電源配置一般都遠遠大于整機實際的功率,散熱就更不用提了,什么大霜塔,360水冷(如果還不夠,就用液氮!)都能達到很好的散熱效果(至于筆記本可能稍有限制)。
所以在PC端:性能 > 功耗 > 散熱。在相同的性能下,就根本不用考慮功耗和散熱。換句話說,在性能得到保障的前提下,無需再去研究如何提升工藝,來降低功耗和控制發熱量,現在的工藝能夠完全滿足對于性能的要求。
但在手機芯片上,情況卻完全不同。性能、功耗、散熱這三者缺一不可,這是因為手機空間狹小,集成度遠比PC高。根本沒有多余的空間,用以加入獨立的散熱系統。要想在確保性能的同時,并降低功耗,就需要從CPU自身出發。而這樣做的選擇只有一個,就是提升制造工藝!只有制造工藝上去了,才能基本滿足對性能和功耗的要求。
所以,這就是PC芯片發展為何不如手機芯片的原因。
了解PC芯片發展為何不如手機芯片之后,是不是覺得還是很有道理的,其實7nm的電腦CPU已經有相當一部分了問世了,那就是來自AMD的三代銳龍系列,一經問世,就將Intel辛辛苦苦擠出的9代牙膏I9 9900KS一套帶走。
當然對于AMD來說,是用遠多于Intel的核心數取勝的,單核表現卻一般。但小編想說的是,14nm的工藝,5G的睿頻所帶來的的巨大功耗和熱量,不能夠再讓Intel往上堆核心數了,要想改變,就得提高制造工藝。說不定在這波AMD的推動下,Intel 的7nm芯片的制進程會進一步加快。
本文編輯:@ 小淙
?本文著作權歸電手所有,未經電手許可,不得轉載使用。