增加14纳米芯片的体积，性能能比得过7纳米芯片的性能吗？

14纳米芯片的性能

大家知道芯片是由晶体管组成的，制程越小，那么在同样面积的芯片里，晶体管就越多，相对应的性能就越强了。现在芯片的制作工艺有很多多，从45nm，30nm以及14nm还有7nm，这些数字代表的是横截面的大小，横截面越小，制作工艺就越难。

14纳米工艺的芯片是指芯片内部电路与电路之间的距离是14纳米（纳米制造工艺指制造CPU或GPU的制程，或指晶体管门电路的尺寸，单位为纳米（nm)）。

在体积相同大小的情况下，7纳米工艺的芯片容纳的晶体管的数量，几乎是14纳米工艺芯片的2倍。以华为麒麟980为例，麒麟980是7nm工艺的芯片，麒麟980为69亿个晶体管。那么14nm工艺的芯片只能容纳34.5亿个晶体管。

芯片中的晶体的多少决定芯片性能的强弱，换句话说，芯片中的晶体管越多，处理事务的能力也就会越强，芯片的性能也就越强。目前主流的CPU制程已经达到了14-32纳米（英特尔第五代i7处理器以及三星Exynos7420处理器均采用14nm制造工艺）

7纳米芯片的性能

7纳米的芯片，可容纳更多晶体管，体积更小，功耗更低，发热更少，计算能力更强。这样的芯片装备的手机打开软件速度就会非常快，而且续航能力强，手机应用体验就会越来越好。

7nm的数值到底代表了什么，那就是处理器的蚀刻尺寸。蚀刻尺寸越小，相同大小的处理器中拥有的计算单元也就越多，性能也就越强；先进的蚀刻技术还可以减小晶体管间电阻，让CPU所需的电压降低，从而使驱动它们所需要的功率也大幅度减小，有效降低功耗和发热量。因此，7纳米芯片不仅意味着尺寸面积更小，各方面的表现也会代际提升。

目前市场上装备7nm芯片的手机有苹果A12处理器芯片、麒麟980处理器芯片、高通骁龙865处理器芯片、MTK Helio M70 处理器芯片、三星Exynos 9820芯片。

7纳米被认为是半导体技术的里程碑，7纳米技术具有许多优点，如可以将产品面积减少近一半，芯片性能提高10%，能耗降低40%。随着5G和人工智能技术的发展，5G智能终端、虚拟现实、可穿戴设备、区块链、人工智能等产品的成熟应用，将对芯片性能、能耗和计算能力提出更高的要求。

14纳米芯片的性能无法达到7纳米芯片的水平

有些工艺做法，把14纳米芯片的体积做大，然后让其性能堪堪达到7纳米芯片的水平。这样的做法可以是可以，但是这种做法，就相当于行军打仗一般。攻取同一个城池，一般有两种情形会出现。第一种将领头脑想法不多，唯一是仗着人多，采取人海战术，最后通过付出惨痛的代价攻取城池。另一种是将领手下人手不多，通过各种计谋，排兵布阵，以极小的代价攻取城池。

也就是说，即便短时间内可以通过将14纳米芯片做大的这种方式来达到7纳米芯片应用的水平，但是要一直维持这种性能的话，需要花费比在7纳米芯片上花费的费用和时间更多。

典型的代表就是超级计算机和云手机。目前他们都是采用14纳米芯片的工艺，然后通过做大体积，让其达到7纳米芯片的水平。为此花费了高达4倍左右的成本。也就是说城池虽然攻下来了，但是是采用杀敌一千，自损八百的战术。这样后续的攻城略地，人手就不够了，很难维持下去。

这就是中芯国际为什么要研究开发7纳米芯片工艺的缘由。

纵观世界最新的制造工艺水平来看。目前，最近的时间是在2019年的时候，彼时，中芯国际对外宣布可以正式量产14nm的芯片，让中国在芯片制造技术上又取得了一大进步。在这时候，韩国三星可以量产10nm的芯片；中国台湾省的台积电，可以量产7nm的芯片，而且当时台积电的5nm制程技术已经基本成熟。