兩款不同平台不同架構的CPU,製程工藝差不多,電晶體數量I7更少,爲什麼功耗差?

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粗略淺談下個人的理解。非微電子、半導體行業人員,所以有錯誤的地方還請指正。

1,架構不同不能對比。

英特爾6代酷睿6700K採用的是SkyLake(X86)架構,使用CISC複雜指令集。

蘋果A10採用的是精簡指令集的ARM架構,使用RISC精簡指令集。

X86架構因為要滿足電腦產業發展不得不添加越來越多的指令集,由於指令集需要能耗去運行,所以也增大了功耗需求。而指令集繁多導致X86應用範圍廣但執行效率卻偏低。

ARM架構則大反其道,過時、使用率較小的指令集統統丟棄保留需要的指令集,所以ARM架構可以做到低功耗。相應地應用範圍小不過執行效率卻高。

相對於X86架構的封閉性和複雜性,ARM的開放性和架構簡單性所以更容易做到和其他功能核心的互聯,如GPU、IO、基帶、音頻、多媒體等多架構做到整合形成SOC。所以,蘋果A10並非CPU而是SOC,CPU只是SOC中重要的組成部分。

而X86就尷尬了,像英特爾辛辛苦苦多年好不容易把主板上的集顯內置到CPU上變成核顯卻被ARM輕裝上陣輕易超車。X86太過於複雜英特爾也不願增大芯片面積而降低性能來形成自家的SOC,所以現在幾乎也就CPU核心,芯顯,IO、內存控制等等,而且還得通過主板芯片組(Chipset)來遙控指揮。

2,晶體管

雖然從文案上來看似乎英特爾CPU晶體管數量怎麼那麼少,性能卻那麼強大?而手機芯片晶體管那麼多性能卻和桌面CPU差距那麼遠?

雖然英特爾(14nm)從未明說I7-6700K晶體管數量,不過評測者通過晶體管面積和給出的密度計算出6700K晶體管數量約為19億。這19億晶體管包括GPU部分,CPU的四個核心只佔據一部分晶體管。

而蘋果A10(16nm)大家都知道,晶體管數量為33億.但這個卻是整塊SOC的晶體管。包括很多功能核心的晶體管,不止CPU、GPU。

像麒麟970(10nm)SOC多了NPU等又使用了10納米工藝,晶體管數量為55億。

但是如果要單純比晶體管,英特爾和AMD合作的異構芯片I7-8809G這裡邊的晶體管絕對不少,再把主板芯片組等核心功能組件的晶體管也算上去,我估計那是輕鬆破百億。

如果要單純比CPU晶體管數量,估計現在還沒有誰能在同一性能下做到比英特爾更少的CPU晶體管。英特爾目前都已經做到了10nm工藝下每平方毫米塞下1億晶體管。而臺積電的10nm在每平方毫米僅僅塞進5500萬晶體管。何況拿臺積電的16比英特爾的14。這是太小看英特爾了。


阿呵IT數碼

儘管製程相同,相同的晶體管數,不同的生產廠商對工藝的具體實現也有差別的,比如,intel和臺積電是不能對比的。其實,你說的更多的應該理解為設計不同引起的,不同的架構和指令集,硬件設計不同,並行處理的方式不同,內部模塊的頻率也不相同,不可對比,排除設計能力差別的話,他們設計的目標也不相同,簡單地說,一款cpu可能是為了某些場景某些指令更快,或者就為了降低功耗設計上採取措施也是有的,所以每款相同架構的才好對比,不同架構的不好對比,一定互有優缺點,當然這是指成熟的架構而言,一般不存在太大的設計能力的差異!


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