5nm之後將會是什麼樣的cpu?手機芯片的發展方向是什麼?

艾特星期五


在前段時間新材質的晶體管出現之後,芯片行業之前所謂的5nm物理壁壘就已經被打破了。而在今後,小至1nm的芯片都很有可能會被製造出來。在基本的製程方面,各路芯片還是有著很大的發展空間的。不過在今後,民用領域的芯片很有可能會放棄製程方面的發展,轉而投向算法和構架的懷抱。


目前來看,5納米以下的芯片技術的發展空間仍然不會很大,成本方面的限制已然讓他們陷入了技術的瓶頸。手機作為一種民用產品,其價格必須要足夠親民,而過於高端的技術總是太貴。因此在今後,個人認為手機芯片的發展方向將會是底層架構和邏輯契合。

底層架構的徹底升級

其實在手機芯片的發展方向上來看,單純靠改變製程來提升芯片性能仍然不是一個太過於聰明的方式。很多人可能都會存在一個認知誤區,他們認為在提高了芯片的製程之後,小小的芯片之上便可以集成更多的晶體管,而更小的晶體管則會帶來更小的功耗。

這確實是目前眾多廠商都在走的路子,不過之前,AMD的表現已經給我們提供了一條新路。大家都知道,之前AMD的CPU向來都不如英特爾,不過在AMD方面採用了新版的銳龍設計架構之後,他們就迎來了對英特爾方面的反超。不可否認的是,由於臺積電方面的代工,AMD在逐步超越英特爾的過程當中,肯定是沾了很多製程方面的便宜,不過如果沒有底層構架設計的改變,AMD也絕不可能進步的如此神速。

正是因為他們採用了更為精簡化和更加高效率的架構,他們才在芯片的性能之上取得了足夠的成功。因此,手機芯片在未來可能也會走上相同的道路。而在此時此刻,這一切考驗的便是各路芯片設計商的實力了,在今後,高通、海思、AMD、英特爾、ARM才是最大的贏家。至於臺積電方面,還是好好當個代工廠就好了。

邏輯構建的鉅變

除此之外,在基礎邏輯的構建方面,手機也很有可能會迎來新一輪的變革。在今後,更為方便的機器碼執行方式也逐漸的會加入到手機芯片當中,這也是目前華為正在走的一步,而高效率的邏輯也總是能夠為手機芯片帶來更高的處理性能。

因此從這幾種情況下來看,也許在今後,相對於提升製程所花費的的高成本,在民用級別的手機當中,無盡的優化才是最為可用的一點。至於所謂的量子糾纏,現在這樣的芯片已然出現,不過那是用於科學領域的,和民用的似乎沒什麼太大關係。

不過在遙遠的未來,掌握了更為先進科技的人類也許也會走到另一條道路上,或者說隨著量子科技的逐漸可控化,一種超脫於邏輯晶體管的智能手持設備也會逐漸地出現在我們面前。人的生產力是無限的,單純按目前的成本和邏輯去看待問題,恐怕也可稱短視。


宅在家裡的數碼派


改良架構是一個方面,但是也不是無限能優化下去另一個是做成3D結構,當然伴隨著的是體積的變大量子計算機之類也是一個方向,但是不明朗總得來說有以下幾個策略

1. 改進架構設計,在同樣的製程工藝下取得更好的性能(有條件,不一定能無限提升下去)

2. 把CPU面積做大,不就可以放下更多的元器件了麼(發熱量增加)

3. 做成3D立體結構,體積增大(筆記本之類的受到便捷性的限制,臺式機還可以忍受)方法1-3總歸有極限,如果還不行的話

4. 研究其他材料,比如石墨烯之類(目前還不成熟)

5. 其他類型的計算機,比如量子計算機、光子計算機、DNA計算機等(還僅僅有個概念)

6. 改變0-1二進制模式,甚至馮諾依曼的存儲程序與程序控制體系,採用諸如人工智能,智能計算機,智能機器人系統等之類的新型計算機模式 (基本處於空想階段。。。,非常遙遠的事情)

123做不下去的時候(估計也幾十年之後了),按照現在科技進步速度的話,我猜那時候456應該取得重大突破了,


賴賴侃科技


5nm之後會是什麼樣的cpu ?最新使用5納米的CPU 有蘋果的a14。華為的海思麒麟1020芯片 有望明年實現量產。根據摩爾定律ic上可容納晶體管數目,約每隔18個月定會增加一倍、性能提升一倍。然而事情的發展進總會有一個極限。5nm則是硅芯片工藝極限所在。 既使硅工藝快將走到盡頭,未來應可能有更多種替代方案來接替硅的位置。

使摩爾定律繼續延續下去。 事實上硅的代替材料還有很多種。如IBM研究的碳納米管 等 此外也可另闢蹊徑。使用現有的工藝提高單位面積晶體管的集成塑料。在未來甚至還可能有光子計算,量子計算等顛覆摩爾定律的超級計算機的出現。但就目前而言,哪種技術能夠最終成為計算的未來,誰也無法知曉。





咋裝通訊


大概10年前奔騰4的時代,CPU的核心頻率就到瓶頸了,10年來幾乎沒有再提升,那時候還有人擔心頻率到達極限了CPU就發展不下去呢…… 但這10年裡CPU性能提升了幾十倍。頻率和製程都是簡單的指標,很多人只知道這兩項指標。但實際上CPU的性能提升主要依靠邏輯設計的改進,工藝改進反而是次要的。而單從工藝上說,製程也不是唯一改進的地方,例如2011年Intel開始應用“3D晶體管”生產CPU,讓CPU功耗下降了一半。而去年中國團隊在實驗中發現了量子反常霍爾效應,讓芯片工藝發展有了一個新方向。

小段說科技


5納米並不是最小的尺度,得益於技術的進步,起碼可以發展到1納米,到時候也許還可以在縮小。以後還會出現新的架構,用以提高芯片的效率。另外,操作系統也會升級,以便於提高對硬件的運行效率以及提高自身的效率。還可以用應用軟件升級優化來解決,降低對硬件的需求,就像IOS系統那樣。估計再發展個2-3年,手機的芯片應該就像電腦一樣了,依靠高速5G網絡可以實現雲計算,從而進一步降低對芯片的要求。


蘭若凝霧


進入量子領域了


llxiangmm


應該就差不多了,理論極限是3nm以下,量子隧穿目前技術就沒法用了,物理極限是原子厚度。


愛福兒


5nm已經接近物理極限了,個人感覺不會往更小的方向發展了。要想獲得更高的性能一方面從設計入手,優化cpu佈局提高性能,另一方面是從新材料的研發方向找到更加合適的材料


程序人猿


依然是向更小製程方向研究,但是因為製程更小會導致漏電流更加明顯,因此現在的設計方法將不再適用。芯片設計在這個尺度上倒是不會使用量子糾纏,但是有可能通過堆疊設計來在一定的製程下提高電路的運行效率。


榻榻米的榻榻


1納米


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