3nm晶片領銜手機科技新賽程,廠商誰主沉浮?
半導體制程工藝的突破,往往預示着電子産品性能的新高度。作為最先展現晶片實力的手機行業,每一次制程更新都會引發産業鍊的劇烈震動。就在蘋果A17生力軍開疆拓土之際,安卓陣營已吹響3nm手機晶片的沖鋒号角,備戰手機科技新賽程。
台積電、三星晶片代工兩巨頭再度同場競技,而高通、聯發科、三星、谷歌、小米等晶片設計商和手機品牌暗潮湧動。3nm時代,究竟會掀起怎樣的浪潮?手機體驗能獲得多大飛躍?電子巨頭們在這場競賽中如何展臂擲钺?我們拭目以待。
3nm晶片硝煙四起
經過多年來的發展和沉澱,制程工藝已成為半導體産業裡最重要的競争焦點。不斷推陳出新,朝着更小的尺寸節點挺進,不啻是半導體發展的必由之路。而3nm,則是這條路上已可望見的下一個十字路口。
在今年年初,蘋果率先在A17系列處理器中應用了台積電3nm晶片,開啟了3nm時代的新序幕。作為繼5nm之後的又一重要節點,3nm制程工藝不僅在半導體密度、能耗和散熱等方面獲得大幅提升,內建電路的複雜度也更上一層樓。
台積電在3nm制程上分為N3B、N3E、N3P、N3S和N3X等五個不同版本,以滿足不同客戶和應用場景的需求。其中,蘋果A17處理器采用的是N3B版本,算得上性能最優的一款。與上代A16相比,A17的CPU性能獲得大約20%的提升,GPU性能也有15%的增幅,功耗則降低了近35%。
不過,過于領先的工藝似乎也給了蘋果不少掣肘。據供應鍊消息,A17的産能一直是個大問題,庫存和出貨兩端都很緊張。連續多個月的短缺導緻了包括iPhone 14 Pro在内的手機出貨量大減。直到最近,這種局面才有所緩解。
與此同時,安卓陣營的3nm晶片也在緊鑼密鼓地醞釀之中。最新消息顯示,高通的旗艦處理器骁龍8 Gen4即将加入3nm行列,将搭載台積電的N3E制程工藝。有别于A17的頂級工藝,N3E是性能與成本兼得的平衡之選,預示着安卓手機也将進入更高效的3nm時代。
除了骁龍8 Gen4,三星、谷歌、聯發科等晶片設計商的3nm晶片也都在路上。三星選擇自家獨立路線的3nm MBCFET工藝,計劃明年推出首款成品。至于谷歌、聯發科,都安排在明年與3nm合體。
而現階段,高通所選擇的N3E無疑是外界最關注、也是最具機遇的一款。畢竟,安卓手機正逢換代更新的大好時機。按照高通的規劃,骁龍8 Gen4有望在今年年底推出,并為明年一線旗艦手機所搭載。
一場3nm晶片的硝煙正在手機江湖中漸次升起,主角們也準備就緒,日漸劍拔弩張,讓人期待不已。
3nm晶片到底能帶來什麼?
與2nm甚至1nm相比,3nm制程或許還算不上是真正的極限工藝。但從當下看,要實作下一個十年的科技飛躍,3nm工藝無疑是一個重要的試金石。
首先,從能效比的角度來看,3nm晶片的功耗水準将再次大幅下降。據蘋果官方公布,A17的N3B工藝可使SoC單核性能功耗降低35%,如此大的降幅在手機處理器領域可謂是鳳毛麟角。
若安卓陣營的骁龍8 Gen4采用的N3E工藝也有相近的表現,則安卓手機的續航表現也将獲得進一步改觀,尤其在遊戲和其他高負載場景下,能效比的提升将更加明顯。
其次,在運算性能方面,3nm晶片也将進一步擴大與上一代的差距。目前已有消息稱,骁龍8 Gen4将采用雙騰虎(PhoenixPC)大核+六個小核的架構,單核主頻高達3.6GHz-4GHz之間,大幅超越目前市面上的高通晶片。
雖然實際商用頻率或會稍有調整,但整體處理器性能仍有望超過上代20%以上,GPU性能同樣獲得不小的提升。是以,無論運作複雜的3D遊戲,還是日常辦公娛樂,3nm晶片都将帶來更為流暢的體驗。
再者,3nm工藝制程也将帶來內建度的新提升,為人工智能、影像處理等手機功能的改進提供更大空間。比如通過提高視訊編解碼能力,實作手機端更出色的4K和8K視訊錄制;通過更新AI硬體,實作更智能化的語音控制和輔助。手機各項能力都将随之更上層樓。
當然,3nm工藝最大的價值或許還在能使手機廠商在更小的矽片面積上內建更多的半導體,進而為開發更強悍的手機處理器留下充裕的設計空間。随着更先進的架構和制程不斷到來,手機的軟硬體實力都将持續提升,未來實作口袋PC級性能的手機已不再是夢想。