10納米制程工藝手機湧現 7nm還會遠嗎？

【手機中國 評測】在智慧手機行業蓬勃發展的今日，手機為我們的生活乃至工作協助了太多，不可否認手機製造業從每五年的大跨步到現如今每年都有黑科技產出，並且在廠商的相互競爭下還在高速向前，飛速進步之中。這其中讓手機性能提升最為顯著的因素就要數處理器了，回首以往，處理器方面的進步確實歷歷在目。

對於廣大國產手機來說，常用的處理器無非高通驍龍、聯發科以及麒麟這三大陣營。以高通驍龍為例，回顧以往產品可以看到從最初的驍龍430，逐漸進步到驍龍625，後來提升到驍龍652以及650，最後來到了現在的驍龍820和821。在這其中，CPU的架構也是不斷提升的，主頻從最高1.4GHz提升到了2.2GHz。我們發現隨著型號的升級，性能的數值也不斷加強，但是有一項工藝卻越做越小。

這項工藝就是處理器的制程，從最初的90nm，到後來65nm、45nm、32nm，以及後來比較常見的28nm，又逐步提升到了20nm，再到目前性能配置較高的16nm、14nm，並且少數10nm的制程工藝也出現在了機身上。這項工藝不同於我們的慣性思維，認為往往尺寸越大的功能就越強。

制程工藝回顧

制程工藝作為處理器晶片的一項技術，它發揮的作用是讓處理器能夠承載更多電子元件。一般來說處理器要承載例如電晶體、電阻器以及電容等等一系列的電子元件，這些元件由於體積過於渺小，需要顯微鏡才能看到。而這些精密的電子元件之間通常用納米來計算距離，納米距離越小，意味著承載的元件就越多，如此一來手機的功能也就越全面。

能夠盡可能多的承載電子元件是其中一方面，縮小電子元件的間距還有另一個作用那就是能使不同電晶體終端的電流容量降低，從而提升他們的交換頻率。因為每個電晶體在切換電子信號的時候，所消耗的動態功耗會直接和電流容量相關，從而使得運行速度加快，能耗變小。明白了這一點，也就不難理解為什麼制程的數值越小，制程就越先進；元器件的尺寸越小，處理器的集成度越高，因此性能加強，處理器的功耗反而越低的道理了。

從目前的手機市場上看，大多數旗艦機型在處理器方面還是維持了14nm以及16nm制程，但是在三星10nm制程處理器準備在年底量產的消息公佈後，14nm以及16nm顯然已經過了鼎盛時期。比如高通驍龍825、828和830處理器，預計這三款處理器都會採用10nm工藝製造，高通825將採用三核心的設計，驍龍828則是六核心，兩個Kryo架構大核心、四個小核心，最高頻率為2.4GHz。除了高通，聯發科的Helio X系列的晶片也試圖衝擊高端市場，在年底Helio X30將採用台積電的10nm FinFET Plus工藝，並於2017年第一季度進行量產。

Helio X30處理器

三星的Exynos 8895預計會配備到明年的三星Galaxy S8之上，採用10nm工藝，標準主頻達3.0GHz，同時搭配全新GPU Mali-G71。而後的三星Exynos 9據網友爆料，將採用三星全新自主設計的CPU架構，或許會有10nm和7nm兩個版本。除了安卓，蘋果也會在A11處理器方面全權由台積電包攬，採用10nm制程。

處理器已經從28nm逐步提升到現在普遍的14nm，那麼除了10nm以外，電子元件的極限尺寸是多少呢？其實現在也已經有7nm的概念出現了，但業內專家們表示7nm的產品起碼要到2020年才能正式面世，今後甚至還會有5nm工藝，在2028年還會實現1nm工藝制程處理器。

我們也不能在此斷定極限的尺寸到底是多少，畢竟這項工藝需要各個方面的共同協作，精密的電子元件是十分複雜的，需要考慮以何種方式存在能夠更強勁有效，保持穩定狀態的同時又不因為體積太小，紊亂了電流。在技術層面上，還有很長的一段路需要走，還要不斷探索和開發新的途徑和元件材料，尋覓更簡單有效的方法。