晶体管对于CPU有什么影响

CPU使用数十亿个微型晶体管，电子门打开和关闭以执行计算。晶体管越小，所需的功率就会越小。7nm和10nm是这些晶体管尺寸的测量尺寸。nm是纳米和微小长度的缩写，以此来判断特定CPU有多强大的有用指标。

作为参考，10nm是英特尔的新制造工艺，将于2019年第四季度首次亮相，而7nm通常指的是台积电的工艺，这是AMD的新CPU和Apple的A12X芯片的基础。

为什么这些新进程如此重要？

摩尔定律是一个古老的观察结果，即芯片上的晶体管数量每年增加一倍而成本减半，持续了很长时间但最近一直在放缓。早在90年代末和21世纪初，晶体管的尺寸每两年缩小一半，导致定期的大规模改进。但进一步萎缩变得更加复杂，自2014年以来我们还没有看到晶体管从英特尔萎缩。这些新工艺是长期以来的第一次大幅缩水，特别是来自英特尔，并且代表了对摩尔定律的短暂重新诠释。

随着英特尔的落后，甚至移动设备也有机会迎头赶上，苹果的A12X芯片采用台积电的7纳米工艺生产，三星拥有自己的10纳米工艺。随着AMD在台积电7nm工艺上的下一代CPU，这标志着他们有机会超越英特尔的性能，并为英特尔在市场上的垄断带来一些健康的竞争，至少在英特尔的10nm“SunnyCove”芯片开始上架之前。

CPU使用光刻制成，其中CPU的图像被蚀刻到硅片上。如何完成此操作的确切方法通常称为工艺节点，并通过制造商制造晶体管的小小来衡量。

由于较小的晶体管功率效率较高，因此可以在不过热的情况下进行更多计算，这通常是CPU性能的限制因素。它还允许更小的芯片尺寸，这可以降低成本并且可以在相同尺寸下增加密度，这意味着每个芯片的芯数更多。7nm实际上是之前14nm节点密度的两倍，这使像AMD这样的公司能够发布64核服务器芯片，比之前的32核（以及英特尔28核）大幅改进。

值得注意的是，虽然英特尔仍处于14纳米节点，而AMD很快将推出7纳米处理器，但这并不意味着AMD的速度将提高一倍。性能不能与晶体管尺寸完全一致，并且在如此小的尺度下，这些数字不再那么精确。每个半导体代工厂的衡量方式各不相同，因此最好将它们作为用于分割产品的营销术语，而不是精确的功率或尺寸测量。例如，英特尔即将推出的10nm节点预计将与台积电的7nm节点竞争，尽管数字不匹配。

节点缩小不仅仅与性能有关，它对低功耗移动和笔记本电脑芯片也有很大的影响。使用7nm在相同功率下可以获得25％的性能，或者您可以获得相同的性能，只需一半的功率。这意味着更长的电池寿命具有相同的性能和更强大的芯片，适用于较小的设备，因为您可以有效地将两倍的性能装入有限的功率目标。我们已经看到苹果的最新芯片在基准测试中破坏了一些旧的英特尔芯片，尽管它只是被动冷却并装在智能手机内，而这只是第一款上市的7nm芯片。

节点的缩小总是好消息，因为更快，更节能的芯片几乎影响到技术领域的每个方面。对于具有这些最新节点的技术来说，2019年将是令人兴奋的一年，并且很高兴看到摩尔定律还没有完全消亡。