蘋果(Apple)最近剛發(fā)布了 iPhone 6 與 iPhone 6 Plus 手機(jī),所搭載的自家 A8 處理器芯片一樣采用了 20nm制程。而最先搭載 Exynos 5430 SoC的三星 Galaxy Alpha 智能型手機(jī)也預(yù)計(jì)在九月上市,有趣的是兩家公司以全然不同的模式導(dǎo)入20nm新制程。
隨著三星(Samsung)在上個月發(fā)布 Exynos 5430雙 4 核心處理器,該公司可望成為出貨 20nm 智能型手機(jī)SoC的首家供貨商。不過,蘋果(Apple)最近剛發(fā)布了 iPhone 6 與 iPhone 6 Plus 手機(jī),所搭載的自家 A8 處理器芯片一樣采用了 20nm制程,而且新系列手機(jī)即將在9月19日開賣。而最先搭載 Exynos 5430 SoC的三星 Galaxy Alpha 智能型手機(jī)也預(yù)計(jì)在九月上市。如今,究竟哪一款手機(jī)會先上市并不重要,有趣的是兩家公司以全然不同的模式導(dǎo)入20nm新制程。
三星利用20nm制程來縮減功耗以及延長電池壽命,某種程度上是為了彌補(bǔ) Alpha 手機(jī)由于支持 LTE-Advanced 數(shù)據(jù)芯片所需的額外功耗。以英特爾(Intel)的“Tick-Tock”制程架構(gòu)模式來看, 5430 就像“Tick”一樣僅微縮芯片尺寸而無顯著的架構(gòu)變化。
5430 的設(shè)計(jì)并未偏離三星先前采用28nm的組件,如 Exynos5420 和 5422。這幾款組件都提供了結(jié)合4個 ARM Cortex-A15 和4個 Cortex-A7 CPU的big.Little架構(gòu)以及類似的GPU。除了新的音頻處理組件與 HEVC (H.265)譯碼器以外, 5430 幾乎就沒有什么新特色了。然而,三星為這款組件的努力主要著重在降低功耗,而非明顯增加更多邏輯組件。
相形之下,蘋果 A8 就顯得更加雄心勃勃。雖然我們還未看到芯片拆解(iPhone 6要到周五才上市),但蘋果公司表示,這款芯片內(nèi)含20億顆晶體管——比A7的晶體管數(shù)整整多了一倍。雖然晶體管數(shù)量加倍,但A8芯片面積還比A7更縮小 了17%。A7的芯片尺寸為102mm2,而 比A7更小13﹪的A8芯片面積應(yīng)該就是89mm2。
從28nm微縮到20nm制程,明顯降低了晶體管的尺寸,但A8內(nèi)含比A7更多兩倍的晶體管數(shù)量,使其芯片尺寸應(yīng)該會變得接近于A7。不過,蘋果很可能是改 善了64位Cyclone CPU核心的封裝方式,以及更多的晶體管可能內(nèi)建更多高速緩存,從而使其儲存密度較CPU與GPU所用的邏輯芯片更高。
蘋果致力于透過這額外的10億顆晶體管來提高約25%的CPU性能,以及加速GPU性能達(dá)50%。同時(shí),蘋果并聲稱該組件更省電使其得以維持性能,而其它處理器則可能由于熱而抑制了性能。
蘋果宣稱,iPhone 6的電池壽命約相當(dāng)于采用 A7 的 iPhone 5S或甚至更好。更快速的 CPU 性能可能源于更優(yōu)的 CPU 設(shè)計(jì)、更大的快取以及稍高于峰值頻率速度的多種性能提升。
GPU的性能提升幾乎可以確定是來自于更多50%的GPU叢集。A7采用Imagination PowerVR Rogue GPU以及4個著色器叢集。A8更提升50﹪的性能則可直接歸因于著色器叢集的數(shù)量增加了50%。此外,蘋果也為其A8的圖像處理性能進(jìn)行了部份改進(jìn)。
目前可提供20nm晶圓制造的來源有限。三星表示其20nm生產(chǎn)僅保留給內(nèi)部使用,而未進(jìn)行代工。因此,蘋果A8究竟是由三星、臺積電(TSMC)或二者皆有制造,目前還不得而知。雖然蘋果和三星均為其最新智能型手機(jī)SoC采用20nm制程,但高通的20nm Snapdragon 810 與 808 芯片則得等到2015年上半年才會出貨。
為了大幅提升新款 iPhone 的產(chǎn)品性能,蘋果選擇在20nm制程額外使用10億顆晶體管,但三星似乎更專注于降功耗以及縮小芯片尺寸,甚至略過了采用64位ARMv8處理器。
由于三星擁有更大的全球產(chǎn)品市場,因此可能更關(guān)注于降低成本,以便能與聯(lián)發(fā)科(MediaTek)、高通等公司競爭。蘋果雖然更積極地提升產(chǎn)品性能與功能, 但從前一代產(chǎn)品來看,兩家公司的20nm SoC都未能在架構(gòu)上帶來顯著改變或更新。因此,更顯的變化可能必須要等到16nm/14nm FinFET制程節(jié)點(diǎn)了。
編譯:Susan Hong
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