03.07 芯片研发每年都能进步么?为什么?

huangcaiting


应邀回答本行业问题。

大进步也是进步,小进步也是进步,通常来说,新芯片发布的频率主要和该领域的竞争强度有关。

芯片的性能进步是竞争的结果。

芯片,被认为是科技界里最具有技术含量的产品之一。全球目前有多家公司在科技领域之中的各个细分的领域投入了各种各样的芯片。

但是整体来看,一个细分行业的芯片的性能的提升、发布的频率,和这个细分领域的巨头有几家,竞争强度如何,有非常大的关系。这里比较典型的就是Intel,Intel也一直被称为是"牙膏厂"的原因也正是因为如此。

目前手机芯片是竞争非常激烈的领域,尤其是高端手机芯片领域,近几年来手机的高端芯片的性能提升幅度就非常高,而这也是在华为的麒麟9XX系列Soc开始可以和高通的骁龙8XX系列芯片抗衡之后出现的。现在这种局面也开始向中端芯片上蔓延,目前在手机的中端芯片随着华为也推出中端的手机Soc之后,高通中端芯片的性能提升也开始幅度增加,此外联发科的中端芯片(虽然它自认为是高端芯片)也是一个竞争对手。

就手机Soc,尤其是高端系列的Soc,常规上市的时间也会是间隔接近一年的时间。

高端手机Soc,这个代表了手机Soc的技术含量,不管PPT发布时间如何,但是实际上也基本上是一年左右的时间发布一代。

其实这个原因也非常简单,那就是手机Soc里要包括基带部分,基带需要互操作测试,这个是和其他的芯片有一些不同的地方。

一款基带,从实验室问世之后,要开始找代工厂小规模试生产,然后要和全球主流的设备商进行互操作测试,这是因为现在可以被称为是全球主流设备商的企业只有华为、诺基亚、爱立信、中兴,基带必须和这四家的无线网设备进行互操作测试。而且,基带厂家还需要和全球主流的运营商进行现网的测试,因为一些问题在实验室很难发现,而且运营商的网络现在基本上多套制式共存,各种无线网的参数和原始的默认值还有一定的区别,所以也必须要现网测试一下。

基带测试完毕之后集成或者是外挂到手机的Soc,在手机厂家生产搭载这款Soc的手机大规模生产之前,还需要有一个芯片厂家和手机厂家的实验室适配过程,这也需要一段时间。

就目前来看,华为的Soc由于它本身有设备生产、和运营商关系更密切,而且有自己的手机,所以它的Soc的换代速度可以相对的更快一些。

总而言之,芯片性能的提升,是竞争的结果。不管是大的进步,还是小的进步,有竞争的领域都会有所进步,而进步的幅度则和该领域的竞争激烈程度有关。竞争越激烈的领域,每年芯片的性能的进步也就越高,而一些细化领域垄断力度非常高的,就不见得每年都有什么进步了。

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通信一小兵


芯片研发的进步遵循摩尔定律,摩尔定律是指IC上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。摩尔定律是由英特尔名誉董事长戈登·摩尔经过长期观察发现得之。

1965年,戈登·摩尔准备一个关于发展趋势的报告。他整理了一份观察资料。在他开始绘制数据时,发现了一个惊人的趋势。每个新芯片大体上包含其前任两倍的容量,每个芯片的产生都是在前一个芯片产生后的18-24个月内。如果这个趋势继续的话,计算能力相对于时间周期将呈指数式的上升。Moore的观察资料,就是现在所谓的Moore定律,所阐述的趋势一直延续至今,且仍不同寻常地准确。人们还发现这不光适用于对存储器芯片的描述,也精确地说明了处理机能力和磁盘驱动器存储容量的发展。该定律成为许多工业对于性能预测的基础。在26年的时间里,芯片上的晶体管数量增加了3200多倍,从1971年推出的第一款4004的2300个增加到奔腾II处理器的750万个。

由于高纯硅的独特性,集成度越高,精体管的价格越便宜,这样也就引出了摩尔定律的经济效益,在20世纪60年代初,一个晶体管要10左右,但随着晶体管越来越小,直小到一根头发丝上可以放1000个晶体管时,每个晶体管的价格只有千分之一美分。据有关统计,按运算10万次乘法的价格算,IBM704电脑为1美元,IBM709降到20美分,而60年代中期耗资50亿研制的IBM360系统电脑已变为3.5美分。

摩尔定律的终结

摩尔定律问世至今已近40年了。人们不无惊奇地看到半导体芯片制造工艺水平以一种令人目眩的速度提高。目前,的微处理器达芯片Pentium 4的主频已高2G(即12000M),2011年则要推出含有10亿个晶体管、每秒可执行1千亿条指令的芯片。人们不禁要问:这种令人难以置信的发展速度会无止境地持续下去吗?不需要复杂的逻辑推理就可以知道:芯片上元件的几何尺寸总不可能无限制地缩小下去,这就意味着,总有一天,芯片单位面积上可集成的元件数量会达到极限。问题只是这一极限是多少,以及何时达到这一极限。业界已有专家预计,芯片性能的增长速度将在今后几年趋缓。一般认为,摩尔定律能再适用10年左右。其制约的因素一是技术,二是经济。 从技术的角度看,随着硅片上线路密度的增加,其复杂性和差错率也将呈指数增长,同时也使全面而彻底的芯片测试几乎成为不可能。一旦芯片上线条的宽度达到纳米(10-9米)数量级时,相当于只有几个分子的大小,这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化,致使采用现行工艺的半导体器件不能正常工作,摩尔定律也就要走到它的尽头了。 从经济的角度看,正如摩尔第二定律所述,目前是20-30亿美元建一座芯片厂,线条尺寸缩小到0.1微米时将猛增至100亿美元,比一座核电站投资还大。由于花不起这笔钱,迫使越来越多的公司退出了芯片行业。看来摩尔定律要再维持十年的寿命,也决非易事。

然而,也有人从不同的角度来看问题。美国一家名叫CyberCash公司的总裁兼CEO丹·林启说,"摩尔定律是关于人类创造力的定律,而不是物理学定律"。持类似观点的人也认为,摩尔定律实际上是关于人类信念的定律,当人们相信某件事情一定能做到时,就会努力去实现它。摩尔当初提出他的观察报告时,他实际上是给了人们一种信念,使大家相信他预言的发展趋势一定会持续。


Qi朱哥说


芯片研发绝对是高端技术行业,因此,它们的技术创新和研发的难度可以想而知.举个我国例子吧.华为5g研发时间历程:累计投资40亿 ,研发10年.尤其是这种技术行业,进步是相对来说的,每天可能都有进步,但是技术突破或者技术创新应用,就真的是10年磨一剑.


义县游学电子科技


芯片的研发每年都会有进步,但是进步并不一定都是实质性的进步。

比如说流片的失败,也为后面的成功奠定很多的基础,能够帮助工程师发现问题、解决问题,让整个芯片的运行更加稳定。

芯片研发存在的问题和困难是不言而喻的,在人力和资金的投入方面都是持久战,是需要一步一步积累改善的。以小米的这个澎湃系列的芯片为例,最早的澎湃系列芯片S1发布于2017年,之后又继续开发澎湃S2,但是澎湃S2已经传出流片失败很多次,这一晃已经三年过去了。

也许他们已经放弃了,也许他们还在坚持着。但是就算他们失败了,也能为后面的人研发提供一定的经验。

所以说芯片研发进步肯定是会有进步的,只不过可能是表观的进步,也可能是内在的反省、经验积累。


鎏木杉


研发芯片说起来容易做起来难,因为一个芯片一旦研发成功,就意味着将批量生产,如果性能达不到要求,有可能功亏一篑。所以要研发成功一个芯片,要经过无数次的试错,而这些试错需要大量的时间和金钱,粗略估算下来,一个小小的芯片一次投片费用高达几十万,制造工序多达几千道,历时近十个月才能完成。这样的成本,不是任何一个企业都能承担得起的。


电磁者说


原则上说每年都能进岁的,因为芯片研发一般都遵循摩尔定律


谢明富家用电器店


其实也不是每年进步而是所有研发公司至少保留技术5年也即是现在看到的芯片都是5年前的老货


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