增加14奈米晶片的體積，效能能比得過7奈米晶片的效能嗎？

14奈米晶片的效能

大家知道晶片是由電晶體組成的，製程越小，那麼在同樣面積的晶片裡，電晶體就越多，相對應的效能就越強了。現在晶片的製作工藝有很多多，從45nm，30nm以及14nm還有7nm，這些數字代表的是橫截面的大小，橫截面越小，製作工藝就越難。

14奈米工藝的晶片是指晶片內部電路與電路之間的距離是14奈米（納米制造工藝指製造CPU或GPU的製程，或指電晶體閘電路的尺寸，單位為奈米（nm））。

在體積相同大小的情況下，7奈米工藝的晶片容納的電晶體的數量，幾乎是14奈米工藝晶片的2倍。以華為麒麟980為例，麒麟980是7nm工藝的晶片，麒麟980為69億個電晶體。那麼14nm工藝的晶片只能容納34。5億個電晶體。

晶片中的晶體的多少決定晶片效能的強弱，換句話說，晶片中的電晶體越多，處理事務的能力也就會越強，晶片的效能也就越強。目前主流的CPU製程已經達到了14-32奈米（英特爾第五代i7處理器以及三星Exynos7420處理器均採用14nm製造工藝）

7奈米晶片的效能

7奈米的晶片，可容納更多電晶體，體積更小，功耗更低，發熱更少，計算能力更強。這樣的晶片裝備的手機開啟軟體速度就會非常快，而且續航能力強，手機應用體驗就會越來越好。

7nm的數值到底代表了什麼，那就是處理器的蝕刻尺寸。蝕刻尺寸越小，相同大小的處理器中擁有的計算單元也就越多，效能也就越強；先進的蝕刻技術還可以減小電晶體間電阻，讓CPU所需的電壓降低，從而使驅動它們所需要的功率也大幅度減小，有效降低功耗和發熱量。因此，7奈米晶片不僅意味著尺寸面積更小，各方面的表現也會代際提升。

目前市場上裝備7nm晶片的手機有蘋果A12處理器晶片、麒麟980處理器晶片、高通驍龍865處理器晶片、MTK Helio M70 處理器晶片、三星Exynos 9820晶片。

7奈米被認為是半導體技術的里程碑，7奈米技術具有許多優點，如可以將產品面積減少近一半，晶片效能提高10%，能耗降低40%。隨著5G和人工智慧技術的發展，5G智慧終端、虛擬現實、可穿戴裝置、區塊鏈、人工智慧等產品的成熟應用，將對晶片效能、能耗和計算能力提出更高的要求。

14奈米晶片的效能無法達到7奈米晶片的水平

有些工藝做法，把14奈米晶片的體積做大，然後讓其效能堪堪達到7奈米晶片的水平。這樣的做法可以是可以，但是這種做法，就相當於行軍打仗一般。攻取同一個城池，一般有兩種情形會出現。第一種將領頭腦想法不多，唯一是仗著人多，採取人海戰術，最後透過付出慘痛的代價攻取城池。另一種是將領手下人手不多，透過各種計謀，排兵佈陣，以極小的代價攻取城池。

也就是說，即便短時間內可以透過將14奈米晶片做大的這種方式來達到7奈米晶片應用的水平，但是要一直維持這種效能的話，需要花費比在7奈米晶片商花費的費用和時間更多。

典型的代表就是超級計算機和雲手機。目前他們都是採用14奈米晶片的工藝，然後透過做大體積，讓其達到7奈米晶片的水平。為此花費了高達4倍左右的成本。也就是說城池雖然攻下來了，但是是採用殺敵一千，自損八百的戰術。這樣後續的攻城略地，人手就不夠了，很難維持下去。

這就是中芯國際為什麼要研究開發7奈米晶片工藝的緣由。

縱觀世界最新的製造工藝水平來看。目前，最近的時間是在2019年的時候，彼時，中芯國際對外宣佈可以正式量產14nm的晶片，讓中國在晶片製造技術上又取得了一大進步。在這時候，韓國三星可以量產10nm的晶片；中國臺灣省的臺積電，可以量產7nm的晶片，而且當時臺積電的5nm製程技術已經基本成熟。