03.07 芯片研發每年都能進步麼?為什麼?

huangcaiting


應邀回答本行業問題。

大進步也是進步,小進步也是進步,通常來說,新芯片發佈的頻率主要和該領域的競爭強度有關。

芯片的性能進步是競爭的結果。

芯片,被認為是科技界裡最具有技術含量的產品之一。全球目前有多家公司在科技領域之中的各個細分的領域投入了各種各樣的芯片。

但是整體來看,一個細分行業的芯片的性能的提升、發佈的頻率,和這個細分領域的巨頭有幾家,競爭強度如何,有非常大的關係。這裡比較典型的就是Intel,Intel也一直被稱為是"牙膏廠"的原因也正是因為如此。

目前手機芯片是競爭非常激烈的領域,尤其是高端手機芯片領域,近幾年來手機的高端芯片的性能提升幅度就非常高,而這也是在華為的麒麟9XX系列Soc開始可以和高通的驍龍8XX系列芯片抗衡之後出現的。現在這種局面也開始向中端芯片上蔓延,目前在手機的中端芯片隨著華為也推出中端的手機Soc之後,高通中端芯片的性能提升也開始幅度增加,此外聯發科的中端芯片(雖然它自認為是高端芯片)也是一個競爭對手。

就手機Soc,尤其是高端系列的Soc,常規上市的時間也會是間隔接近一年的時間。

高端手機Soc,這個代表了手機Soc的技術含量,不管PPT發佈時間如何,但是實際上也基本上是一年左右的時間發佈一代。

其實這個原因也非常簡單,那就是手機Soc裡要包括基帶部分,基帶需要互操作測試,這個是和其他的芯片有一些不同的地方。

一款基帶,從實驗室問世之後,要開始找代工廠小規模試生產,然後要和全球主流的設備商進行互操作測試,這是因為現在可以被稱為是全球主流設備商的企業只有華為、諾基亞、愛立信、中興,基帶必須和這四家的無線網設備進行互操作測試。而且,基帶廠家還需要和全球主流的運營商進行現網的測試,因為一些問題在實驗室很難發現,而且運營商的網絡現在基本上多套制式共存,各種無線網的參數和原始的默認值還有一定的區別,所以也必須要現網測試一下。

基帶測試完畢之後集成或者是外掛到手機的Soc,在手機廠家生產搭載這款Soc的手機大規模生產之前,還需要有一個芯片廠家和手機廠家的實驗室適配過程,這也需要一段時間。

就目前來看,華為的Soc由於它本身有設備生產、和運營商關係更密切,而且有自己的手機,所以它的Soc的換代速度可以相對的更快一些。

總而言之,芯片性能的提升,是競爭的結果。不管是大的進步,還是小的進步,有競爭的領域都會有所進步,而進步的幅度則和該領域的競爭激烈程度有關。競爭越激烈的領域,每年芯片的性能的進步也就越高,而一些細化領域壟斷力度非常高的,就不見得每年都有什麼進步了。

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通信一小兵


芯片研發的進步遵循摩爾定律,摩爾定律是指IC上可容納的晶體管數目,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。摩爾定律是由英特爾名譽董事長戈登·摩爾經過長期觀察發現得之。

1965年,戈登·摩爾準備一個關於發展趨勢的報告。他整理了一份觀察資料。在他開始繪製數據時,發現了一個驚人的趨勢。每個新芯片大體上包含其前任兩倍的容量,每個芯片的產生都是在前一個芯片產生後的18-24個月內。如果這個趨勢繼續的話,計算能力相對於時間週期將呈指數式的上升。Moore的觀察資料,就是現在所謂的Moore定律,所闡述的趨勢一直延續至今,且仍不同尋常地準確。人們還發現這不光適用於對存儲器芯片的描述,也精確地說明了處理機能力和磁盤驅動器存儲容量的發展。該定律成為許多工業對於性能預測的基礎。在26年的時間裡,芯片上的晶體管數量增加了3200多倍,從1971年推出的第一款4004的2300個增加到奔騰II處理器的750萬個。

由於高純硅的獨特性,集成度越高,精體管的價格越便宜,這樣也就引出了摩爾定律的經濟效益,在20世紀60年代初,一個晶體管要10左右,但隨著晶體管越來越小,直小到一根頭髮絲上可以放1000個晶體管時,每個晶體管的價格只有千分之一美分。據有關統計,按運算10萬次乘法的價格算,IBM704電腦為1美元,IBM709降到20美分,而60年代中期耗資50億研製的IBM360系統電腦已變為3.5美分。

摩爾定律的終結

摩爾定律問世至今已近40年了。人們不無驚奇地看到半導體芯片製造工藝水平以一種令人目眩的速度提高。目前,的微處理器達芯片Pentium 4的主頻已高2G(即12000M),2011年則要推出含有10億個晶體管、每秒可執行1千億條指令的芯片。人們不禁要問:這種令人難以置信的發展速度會無止境地持續下去嗎?不需要複雜的邏輯推理就可以知道:芯片上元件的幾何尺寸總不可能無限制地縮小下去,這就意味著,總有一天,芯片單位面積上可集成的元件數量會達到極限。問題只是這一極限是多少,以及何時達到這一極限。業界已有專家預計,芯片性能的增長速度將在今後幾年趨緩。一般認為,摩爾定律能再適用10年左右。其制約的因素一是技術,二是經濟。 從技術的角度看,隨著硅片上線路密度的增加,其複雜性和差錯率也將呈指數增長,同時也使全面而徹底的芯片測試幾乎成為不可能。一旦芯片上線條的寬度達到納米(10-9米)數量級時,相當於只有幾個分子的大小,這種情況下材料的物理、化學性能將發生質的變化,致使採用現行工藝的半導體器件不能正常工作,摩爾定律也就要走到它的盡頭了。 從經濟的角度看,正如摩爾第二定律所述,目前是20-30億美元建一座芯片廠,線條尺寸縮小到0.1微米時將猛增至100億美元,比一座核電站投資還大。由於花不起這筆錢,迫使越來越多的公司退出了芯片行業。看來摩爾定律要再維持十年的壽命,也決非易事。

然而,也有人從不同的角度來看問題。美國一家名叫CyberCash公司的總裁兼CEO丹·林啟說,"摩爾定律是關於人類創造力的定律,而不是物理學定律"。持類似觀點的人也認為,摩爾定律實際上是關於人類信念的定律,當人們相信某件事情一定能做到時,就會努力去實現它。摩爾當初提出他的觀察報告時,他實際上是給了人們一種信念,使大家相信他預言的發展趨勢一定會持續。


Qi朱哥說


芯片研發絕對是高端技術行業,因此,它們的技術創新和研發的難度可以想而知.舉個我國例子吧.華為5g研發時間歷程:累計投資40億 ,研發10年.尤其是這種技術行業,進步是相對來說的,每天可能都有進步,但是技術突破或者技術創新應用,就真的是10年磨一劍.


義縣遊學電子科技


芯片的研發每年都會有進步,但是進步並不一定都是實質性的進步。

比如說流片的失敗,也為後面的成功奠定很多的基礎,能夠幫助工程師發現問題、解決問題,讓整個芯片的運行更加穩定。

芯片研發存在的問題和困難是不言而喻的,在人力和資金的投入方面都是持久戰,是需要一步一步積累改善的。以小米的這個澎湃系列的芯片為例,最早的澎湃系列芯片S1發佈於2017年,之後又繼續開發澎湃S2,但是澎湃S2已經傳出流片失敗很多次,這一晃已經三年過去了。

也許他們已經放棄了,也許他們還在堅持著。但是就算他們失敗了,也能為後面的人研發提供一定的經驗。

所以說芯片研發進步肯定是會有進步的,只不過可能是表觀的進步,也可能是內在的反省、經驗積累。


鎏木杉


研發芯片說起來容易做起來難,因為一個芯片一旦研發成功,就意味著將批量生產,如果性能達不到要求,有可能功虧一簣。所以要研發成功一個芯片,要經過無數次的試錯,而這些試錯需要大量的時間和金錢,粗略估算下來,一個小小的芯片一次投片費用高達幾十萬,製造工序多達幾千道,歷時近十個月才能完成。這樣的成本,不是任何一個企業都能承擔得起的。


電磁者說


原則上說每年都能進歲的,因為芯片研發一般都遵循摩爾定律


謝明富家用電器店


其實也不是每年進步而是所有研發公司至少保留技術5年也即是現在看到的芯片都是5年前的老貨


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