高通驍龍|驍龍888功耗有多“離譜”?“火龍”不是白叫的

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小米11用戶最近有些頭疼 , 有些客戶吐槽鏈接Wi-Fi時會莫名其妙地斷線 , 而且手機升溫很快 , 經過拆機檢查發現原來是高通驍龍888處理器有問題 。 因為這個處理器的功耗實在是太大 , 導致升溫嚴重 , 把一些焊接點都給熔化了 , 所以導致了小米手機出現了問題 。
驍龍888功耗有多“離譜”?高通888的芯片功耗到底有多離譜呢?據說是比上一代驍龍865的功耗高了40%左右 。
這對于功耗極度敏感的CPU來說實在是一個不可原諒的數據 , 更高的功耗就意味著更高的耗電量 , 在電池容量不變的情況下 , 手機的續航能力將會大大降低 , 高通888對比同類型的產品功耗也是一覽眾山小 。 我們舉一組數據就可以知道:華為的麒麟950CPU單核功率是1.82w , 而驍龍888竟然達到了3.16w , 接近于麒麟950的兩倍 , 多核功率更是直接達到了8.34w 。

高通的這款處理器功耗問題為啥解決得這么差呢?關鍵在于找錯了生產代工廠家 。 我們都清楚現在世界上能夠加工5nm工藝芯片的公司就那么幾家 , 三星、海力士和臺積電 , 高通的這批處理器都是找三星代工的 , 三星公司并沒將5nm工藝技術吃透 , 在單位面積的晶體管數量要遠低于臺積電的技術 , 所以功耗就比較大;又因為最近疫情的影響導致了三星的產能不足 , 所以生產倉促 , 加之高通公司想多賺一點利潤圖省錢少給一點代工費 , 最后導致了這種局面的發生 。
功耗的高低是一款CPU的重要指標 , 我們一直在追求集成度就是想做到在相同的功能下功耗能降低 。 所以說三星的5nm工藝嚴格來說還不如14nm或者7nm 。 從高通找三星代工翻車我們可以看出 , 硅晶體管的物理極限快要到了 , 集成度越高其加工技術就越不友好 。

硅鍺等傳統晶體管的物理極限是受到原子尺寸間距影響的 , 同時如果晶體管的柵長越短那么電子漏電的概率就會越大 , 柵漏電越嚴重 , 那么電路的功耗就越大 。 理論上來說傳統的晶體管結構的物理極限就是7nm , 所以對于三星公司來說5nm工藝翻車并不丟人 , 只能說摩爾定律已經不適用了 , 未來提高芯片集成度的難度會很大 。
硅基芯片出路在何方?對于硅基晶體管的物理極限 , 我們有什么應對的方法呢?其實增加單個電路的運算速度或許是未來的一個發展方向 。

因為數據處理與計算量比較龐大 , 在以前我們通常都是用提高集成度的方式來解決 。 其實所謂提高集成度就是增加運算單元的數量 , 一個邏輯門代表二進制的一個位 , 一個蘿卜一個坑 , 蘿卜多了就多挖坑 , 這樣在不增加芯片表面積的情況下只能提高密度了 , 但是我們可以設想一下一個坑放多個蘿卜的話 , 這樣問題也可以得到解決 。 當然這個方式對于硅基晶體管來說不好做 , 所以只能推翻現有的半導體運行的邏輯 , 從基礎物理層面來解決這個問題 。
量子理論是未來芯片發展的指導思想 , 量子芯片將突破現有半導體的天花板 , 徹底解決功耗問題 。

現在各國對外科學家都在研究量子芯片 。 量子芯片的優點就是對集成度要求不高 , 這樣加工起來就非常方便 , 只要技術上能夠加工納米級別的材料就可以 , 對于未來的芯片架構可能就是幾個晶體管里夾雜著幾個量子效應管 , 在處理大規模的數據時 , 就可以直接將數據交給量子效應管去計算 , 這種晶體管與量子效應管相結合的方式可能是未來芯片的主流 。

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