別再被參數忽悠!看16nm芯在千元機上有多diao

【PConline 雜談】千元機自從2014年引爆市場以來，時至今日熱度絲毫不減，競爭態勢越演越烈，各種曾經只能在高端機上看到的功能被紛紛下放，成為了不少消費者的購機首選。

然而，在各種高端功能普及的同時，我們也看到，無論它們名字起得多麼花哨，營銷多麼亮眼，現階段千元機競爭的主要還是參數配置的競爭，而且同質化極高，對於涉及功耗發熱這種事關用戶切身體驗的地方卻少有提及。

前不久，榮耀發布了新款千元機暢玩5C，主打賣點是16nm FF+工藝的麒麟650，聲稱帶來了「晶片級的省電」，將千元機配置競爭拉回到晶片工藝製程上來，現在就來看看榮耀到底在玩神馬套路?

從納米製程聊起

一般我們評價一顆處理器怎麼樣，除了核心數、主頻架構之外關注最多的就是製程工藝，因為一顆成品處理器是由不同材料製成的許多「層」堆疊起來的電路，裡面包含了電晶體、電阻器、以及電容器等微小元件，它們之間的距離就是製程工藝。

而小小的一顆處理器內部規模卻是異常龐大的，集成的元器件很多，我們用肉眼已經很難看到，所以衡量製程工藝距離的單位就採用了新型的「納米」。

（看上去如果覺得比較複雜可以看該部分最後一句）

納米代表十億分之一米。

如果你理解了上面所描述的信息，那不難得出一個結論：處理器的製程工藝越先進(納米數越小)，則同等面積下集成的電晶體數量也就越多，各元件間的間距也就越小。

集成的電晶體數量越多，我們可以直觀的判斷其性能肯定越強，那元件間間距縮小又有什麼影響呢?

簡單來說，縮小各元件之間的間距後，電晶體之間的電容也會隨之降低，從而提升它們的開關頻率。

而因為電晶體在切換電子信號時的動態功率消耗與電容成正比，所以功耗也能順勢下降不少。

另外，這些更小的電晶體只需要更低的導通電壓即可運行，所以根據動態功耗與電壓的平方成反比的規律，此時能效會有效提升。

當然，先進工藝還讓同一片晶圓可切割出來的晶片更多，推動單片晶片成本的降低，攤平昂貴製造設備的投資成本。

不過近年隨著製程逼近摩爾定律的極限，這方面的紅利已經非常微薄了。

總結一句話，16nm晶片能提高手機功耗、降低電壓和提升效能，不過會提升晶片本身製造成本。

目前主流的晶片製程

在目前市面上常見的SoC中，主要以28nm、20nm、16nm和14nm這4種製程為主，每種製程根據生產工藝不同還衍生出很多版本，比如28nm工藝，先後就有LP、HPM、HPC、HPC+四種版本。

我們熟知的驍龍615採用的就是第一種LP工藝，耗電量很高；驍龍801、Helio X10則採用高K金屬柵欄技術來減少漏電和發熱；第三種HPC工藝使用的SoC比較少，目前只知道麒麟930採用過，它能使SoC縮小十分之一的情況下耗電降低三分之一；而HPC+則是28nm的最後一個版本，相比HPC可在同等性能下漏電量減少一半，在同等功耗下性能提升五分之一，目前千元機常見的Helio P10採用的就是這一工藝。

20nm工藝採用的晶片主要是驍龍810/616和Helio X20/X25，表現並不出眾，感覺更像一種過渡性質的工藝，完全壓不住Cortex-A57內核的發熱，迅速就被16/14nm取代。

16nm和14nm是當下最先進的製程工藝，分別是台積電和三星的代表工藝(英特爾也是14nm)，雖然從字面看後者要領先2nm，但實際表現都差不多，甚至起初台積電的16nm在性能上還要略勝三星的14nm，比如在蘋果A9晶片中。

原因在於台積電的16nm是第二代的FinFET Plus工藝，而三星當時為A9代工的是14nm第一代LPE工藝，直到今年才在Exynos 8890、驍龍820上採用了第二代14nm LPP工藝挽回了面子。

16nm FF+工藝目前只有蘋果A9、麒麟950/955兩款SoC使用，都是定位旗艦級別，所以麒麟650是首款面向中低端機型的16nm FF+工藝晶片，也是第三款該工藝量產的SoC，那麼它將對千元機產生什麼樣的改變呢?

千元機一次質的飛躍

16nm此前在旗艦機中的表現大家已經有目共睹了，三星憑藉同級工藝鎮住了A57內核，iPhone 6s更是憑藉16/14nm工藝打造出旗艦晶片A9，在相比iPhone 6減少100mAh的同時續航保持不變，性能還得到了大幅提升。

華為去年發布的麒麟950也因為採用了16nm FF+工藝，相比28nm HPM工藝功耗降低70%的同時安兔兔跑分高達82000。

而放眼現在主流的千元機，流行的SoC主要是28nm製程的Heilo X10/P10、驍龍615/650，雖然從參數看都很強大，動陬八核心吊打蘋果，然而廠商不會告訴消費者的是：這種性能是通過是建立在高耗電量基礎之上，相應的必須加大電池容量來進行補足。

更令人哭笑不得的是，廠商們反而還把這種大電池當作賣點來進行宣傳。

麒麟650推出的最大意義就是首先在千元機中引入了領先主流晶片兩代的16nm FF+工藝，較上一代麒麟620在CPU性能提升65%、GPU性能提升100%的同時降低了40%功耗，能效比實現最大化。

據華為官方的說法，其在配備3000mAh電池情況下可以重度使用1.34天、靜止待機25天，大大超過目前千元機的續航表現。

同時，麒麟650內部還集成了最新微控制Cortex-M7內核的i5協處理器，能以超低功耗來收集各種傳感器的數據信息，同時承擔一些相對複雜的運算，儘量減少CPU的調度和消耗，比如我們日常使用最多的計步功能。

除此之外，麒麟650還在基帶中內置了晶片級的防偽基站技術，可以在手機通信底層對基站進行甄別，拒絕與偽基站通信，從源頭切斷偽基站可能帶來的詐騙電話和垃圾簡訊，安全性在千元機中絕對屬於佼佼者。

而說到安全，指紋這項千元機上已經普及的功能也是備受關注，為此麒麟650同樣採用了晶片級的保護，通過ARM的TrustZone技術，將指紋的讀取與存儲都在晶片內部完成，並採用加密密鑰硬保護的方式，任何第三方應用都無法直接訪問指紋傳感器，以保證指紋信息安全無泄漏。

總結

就最直觀的感受而言，16nm工藝對於千元機來說最大改變在於續航方面實實在在的提升，它讓千元機不再需要靠大容量電池這塊遮羞布來掩蓋缺陷，實現千元機質的變化。

說實話，這種務實的做法遠比片面強調性能、核心數要更接近現實需要，畢竟如今SoC性能方面早已不是短板。

而如果從安全性、智能化方面通盤考量，16nm加持下的麒麟650也讓千元機第一次擁有了真正接近旗艦機的綜合體驗感受。