Apple iPhone 12:芯片先进技术将使智能手机更智能

xixi 2020-10-14 新闻资讯 11 0

当苹果公司推出其新款iPhone时,可以期待它成为世界上第一款采用新型芯片驱动的手机的事实。

我们可能会被告知,这将使业主能够比以前更轻松地进行4K视频编辑,增强高分辨率照片和图形密集型视频游戏等工作,同时消耗更少的电池电量。

涉及的“五纳米工艺”是指芯片的晶体管已经缩小的事实-微小的通断开关现在只有约25个原子宽-可以封装数十亿个。

有效地意味着更多的脑力。

回溯仅仅四年,许多业内人士怀疑这种进步能否在不久的将来实现。

过去,很大程度上要归因于一家相对默默无闻的荷兰公司ASML的独创性。

它开创了一种通过称为极紫外(EUV)光刻的工艺将电路图案刻入硅的方法。

它的机器每台成本高达1.23亿美元(9,200万英镑),即使与其他半导体行业工具相比也很高。

但这是目前唯一一家制造它们的公司。而且它们仍然比替代方案更具成本效益,部分原因是缺陷率低。

“在如此小的规模上,精度是关键,” Anandtech部门报告的Ian Cutress博士说。

“他们正在做的事情类似于用纸飞机在火星表面打一个邮票。”

ASML将其技术比作从使用记号笔到细线笔的飞跃。

但是它不是墨水,而是使用了令人难以置信的过程所产生的“微弱的光线”。

发言人桑德·霍夫曼(Sander Hofman)解释说:“我们吸收了熔化的锡滴,并向其发射大功率工业激光,该激光基本上将其汽化并产生等离子体。”

“那等离子会发出紫外线。

“这一切每秒发生50,000次-因此50,000滴液滴被击中-产生了足够的光线供我们使用一系列镜子捕获-这是世界上最平坦的。”

他补充说,将芯片的设计蓝图编码为光线,方法是将其穿过掩模,然后用透镜将其收缩。

然后,它撞击硅晶片上的光敏涂层,从而使芯片的设计被“印刷”。

到目前为止,只有两家芯片制造商将其投入商业使用:

  • 台积电(TSMC)-苹果为其最新iPhone,iPad和Mac计算机提供A14的独家供应商

  • 三星-正在为Android手机生产新的高通处理器,定于12月正式亮相

两家公司分别与英特尔一起在ASML中拥有股份,预计也将在2021年开始使用该技术。

但是,一位著名的竞争对手已经被拒之门外。

据报道,中国的半导体制造国际公司(SMIC)下达了命令,但美国政府进行了干预,以防止ASML的机器出口,原因是该机器的输出可能会被中国军方所使用的武器所破坏。

中芯国际目前在14nm芯片技术上落后了几代人,专家建议它需要一些时间来掌握升级到5nm所需的一切。

但研究公司Gartner的乔恩·埃伦森(Jon Erensen)表示,事实上,该公司甚至无法尝试,这一事实使该公司以及北京对其芯片产业的更大野心“处于困境”。

他说:“这是美国的意图。”

5nm到底指的是什么?

纳米是一米的十亿分之一。这大约是人发每秒增长的速度。

晶体管以前是根据被称为“门”的零件的宽度来测量的。

但是大约十年前,它们的设计方式发生了变化,这意味着纳米级参考不再局限于单一的几何形状。

今天,5nm参考仅是一个市场术语,两个使用相同名称的代工厂可能提供性能不同的晶体管。

但是,为了帮助想象苹果公司的新型晶体管有多小,每平方毫米大约布置了1.71亿个。

是,预计很快就会透露它储存了由台积电生产的一批产品,用于其下一代Mate智能手机,这些智能手机是在台湾公司被迫于9月停止生产之前生产的。

更智能的智能手机

所有这些都很重要,因为转向5nm是使我们的手机更智能的关键。

随着芯片的进步,过去可以发送到远程计算机服务器进行处理的更多任务可以在本地完成。

我们已经看到,智能手机无需互联网就可以转录语音笔记并识别照片中的人物。

现在,更复杂的“人工智能”工作成为可能,有可能帮助智能手机更好地了解周围的世界。

转移到较小的晶体管会有所帮助,因为它们消耗的功率比较大的晶体管少,这意味着它们可以更快地运行。在此基础上,台积电表示,其5nm芯片在使用相同功率的同时,比上一代7nm芯片提高了15%的速度。

但是,由于芯片设计人员有空间创建更多称为“加速器”的特殊部分,因此也可以带来更大的收益。

“如果您有明确的工作量,例如图像处理,音频信号处理,视频编码或密码学,那么所涉及的数学将得到很好的定义。”

“而且,您可以设计加速器以使其尽快完成任务或延长设备的电池寿命。”

苹果已经宣称其A14芯片将完成机器学习任务,其速度比A13快10倍。

预计其他智能手机品牌在向5nm迁移时也会提出类似的要求。

当然,提高寿命的技术给消费者留下了深刻的印象,而不是假设的速度提高。

但是在未来的几年中,获得5纳米技术和3纳米技术前景的某些应用应该会超越智能手机而变得显而易见-看起来不太笨重的智能眼镜,在两次充电之间持续时间更长的智能手表,以及价格适中的自动驾驶汽车。


源:BBC(Leo Kelion

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