5nm之后将会是什么样的cpu?手机芯片的发展方向是什么?

艾特星期五


在前段时间新材质的晶体管出现之后,芯片行业之前所谓的5nm物理壁垒就已经被打破了。而在今后,小至1nm的芯片都很有可能会被制造出来。在基本的制程方面,各路芯片还是有着很大的发展空间的。不过在今后,民用领域的芯片很有可能会放弃制程方面的发展,转而投向算法和构架的怀抱。


目前来看,5纳米以下的芯片技术的发展空间仍然不会很大,成本方面的限制已然让他们陷入了技术的瓶颈。手机作为一种民用产品,其价格必须要足够亲民,而过于高端的技术总是太贵。因此在今后,个人认为手机芯片的发展方向将会是底层架构和逻辑契合。

底层架构的彻底升级

其实在手机芯片的发展方向上来看,单纯靠改变制程来提升芯片性能仍然不是一个太过于聪明的方式。很多人可能都会存在一个认知误区,他们认为在提高了芯片的制程之后,小小的芯片之上便可以集成更多的晶体管,而更小的晶体管则会带来更小的功耗。

这确实是目前众多厂商都在走的路子,不过之前,AMD的表现已经给我们提供了一条新路。大家都知道,之前AMD的CPU向来都不如英特尔,不过在AMD方面采用了新版的锐龙设计架构之后,他们就迎来了对英特尔方面的反超。不可否认的是,由于台积电方面的代工,AMD在逐步超越英特尔的过程当中,肯定是沾了很多制程方面的便宜,不过如果没有底层构架设计的改变,AMD也绝不可能进步的如此神速。

正是因为他们采用了更为精简化和更加高效率的架构,他们才在芯片的性能之上取得了足够的成功。因此,手机芯片在未来可能也会走上相同的道路。而在此时此刻,这一切考验的便是各路芯片设计商的实力了,在今后,高通、海思、AMD、英特尔、ARM才是最大的赢家。至于台积电方面,还是好好当个代工厂就好了。

逻辑构建的巨变

除此之外,在基础逻辑的构建方面,手机也很有可能会迎来新一轮的变革。在今后,更为方便的机器码执行方式也逐渐的会加入到手机芯片当中,这也是目前华为正在走的一步,而高效率的逻辑也总是能够为手机芯片带来更高的处理性能。

因此从这几种情况下来看,也许在今后,相对于提升制程所花费的的高成本,在民用级别的手机当中,无尽的优化才是最为可用的一点。至于所谓的量子纠缠,现在这样的芯片已然出现,不过那是用于科学领域的,和民用的似乎没什么太大关系。

不过在遥远的未来,掌握了更为先进科技的人类也许也会走到另一条道路上,或者说随着量子科技的逐渐可控化,一种超脱于逻辑晶体管的智能手持设备也会逐渐地出现在我们面前。人的生产力是无限的,单纯按目前的成本和逻辑去看待问题,恐怕也可称短视。


宅在家里的数码派


改良架构是一个方面,但是也不是无限能优化下去另一个是做成3D结构,当然伴随着的是体积的变大量子计算机之类也是一个方向,但是不明朗总得来说有以下几个策略

1. 改进架构设计,在同样的制程工艺下取得更好的性能(有条件,不一定能无限提升下去)

2. 把CPU面积做大,不就可以放下更多的元器件了么(发热量增加)

3. 做成3D立体结构,体积增大(笔记本之类的受到便捷性的限制,台式机还可以忍受)方法1-3总归有极限,如果还不行的话

4. 研究其他材料,比如石墨烯之类(目前还不成熟)

5. 其他类型的计算机,比如量子计算机、光子计算机、DNA计算机等(还仅仅有个概念)

6. 改变0-1二进制模式,甚至冯诺依曼的存储程序与程序控制体系,采用诸如人工智能,智能计算机,智能机器人系统等之类的新型计算机模式 (基本处于空想阶段。。。,非常遥远的事情)

123做不下去的时候(估计也几十年之后了),按照现在科技进步速度的话,我猜那时候456应该取得重大突破了,


赖赖侃科技


5nm之后会是什么样的cpu ?最新使用5纳米的CPU 有苹果的a14。华为的海思麒麟1020芯片 有望明年实现量产。根据摩尔定律ic上可容纳晶体管数目,约每隔18个月定会增加一倍、性能提升一倍。然而事情的发展进总会有一个极限。5nm则是硅芯片工艺极限所在。 既使硅工艺快将走到尽头,未来应可能有更多种替代方案来接替硅的位置。

使摩尔定律继续延续下去。 事实上硅的代替材料还有很多种。如IBM研究的碳纳米管 等 此外也可另辟蹊径。使用现有的工艺提高单位面积晶体管的集成塑料。在未来甚至还可能有光子计算,量子计算等颠覆摩尔定律的超级计算机的出现。但就目前而言,哪种技术能够最终成为计算的未来,谁也无法知晓。





咋装通讯


大概10年前奔腾4的时代,CPU的核心频率就到瓶颈了,10年来几乎没有再提升,那时候还有人担心频率到达极限了CPU就发展不下去呢…… 但这10年里CPU性能提升了几十倍。频率和制程都是简单的指标,很多人只知道这两项指标。但实际上CPU的性能提升主要依靠逻辑设计的改进,工艺改进反而是次要的。而单从工艺上说,制程也不是唯一改进的地方,例如2011年Intel开始应用“3D晶体管”生产CPU,让CPU功耗下降了一半。而去年中国团队在实验中发现了量子反常霍尔效应,让芯片工艺发展有了一个新方向。

小段说科技


5纳米并不是最小的尺度,得益于技术的进步,起码可以发展到1纳米,到时候也许还可以在缩小。以后还会出现新的架构,用以提高芯片的效率。另外,操作系统也会升级,以便于提高对硬件的运行效率以及提高自身的效率。还可以用应用软件升级优化来解决,降低对硬件的需求,就像IOS系统那样。估计再发展个2-3年,手机的芯片应该就像电脑一样了,依靠高速5G网络可以实现云计算,从而进一步降低对芯片的要求。


兰若凝雾


进入量子领域了


llxiangmm


应该就差不多了,理论极限是3nm以下,量子隧穿目前技术就没法用了,物理极限是原子厚度。


爱福儿


5nm已经接近物理极限了,个人感觉不会往更小的方向发展了。要想获得更高的性能一方面从设计入手,优化cpu布局提高性能,另一方面是从新材料的研发方向找到更加合适的材料


程序人猿


依然是向更小制程方向研究,但是因为制程更小会导致漏电流更加明显,因此现在的设计方法将不再适用。芯片设计在这个尺度上倒是不会使用量子纠缠,但是有可能通过堆叠设计来在一定的制程下提高电路的运行效率。


榻榻米的榻榻


1纳米


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