A8內(nèi)含20億顆晶體管 20nm制程略勝三星Exynos 5430

隨著三星（Samsung）在上個(gè)月發(fā)布Exynos 5430雙4核心處理器，該公司可望成為出貨20nm智能手機(jī)SoC的首家供貨商。不過，蘋果（Apple）最近剛發(fā)布了iPhone 6與iPhone 6 Plus手機(jī)，所搭載的自家A8處理器芯片一樣采用了20nm制程，而且新系列手機(jī)即將開賣。而最先搭載Exynos 5430 SoC的三星Galaxy Alpha智能手機(jī)也預(yù)計(jì)在九月上市。如今，究竟哪一款手機(jī)會(huì)先上市并不重要，有趣的是兩家公司以全然不同的模式導(dǎo)入20nm新制程。

三星利用20nm制程來縮減功耗以及延長電池壽命，某種程度上是為了彌補(bǔ)Alpha手機(jī)由于支持LTE-Advanced數(shù)據(jù)芯片所需的額外功耗。以英特爾（Intel）的“Tick-Tock”制程架構(gòu)模式來看， 5430就像“Tick”一樣僅微縮芯片尺寸而無顯著的架構(gòu)變化。

5430的設(shè)計(jì)并未偏離三星先前采用28nm的組件，如Exynos5420和5422.這幾款組件都提供了結(jié)合4個(gè)ARM Cortex-A15和4個(gè) Cortex-A7 CPU的big.Little架構(gòu)以及類似的GPU。除了新的音頻處理組件與HEVC（H.265）譯碼器以外， 5430幾乎就沒有什么新特色了。然而，三星為這款組件的努力主要著重在降低功耗，而非明顯增加更多邏輯組件。

相形之下，蘋果A8就顯得更加雄心勃勃。雖然我們還未看到芯片拆解（iPhone 6要到周五才上市），但蘋果公司表示，這款芯片內(nèi)含20億顆晶體管--比A7的晶體管數(shù)整整多了一倍。雖然晶體管數(shù)量加倍，但A8芯片面積還比A7更縮小了17%。A7的芯片尺寸為102mm2,而比A7更小13﹪的A8芯片面積應(yīng)該就是89mm2。

從28nm微縮到20nm制程，明顯降低了晶體管的尺寸，但A8內(nèi)含比A7更多兩倍的晶體管數(shù)量，使其芯片尺寸應(yīng)該會(huì)變得接近于A7。不過，蘋果很可能是改善了64位Cyclone CPU核心的封裝方式，以及更多的晶體管可能內(nèi)建更多高速緩存，從而使其儲(chǔ)存密度較CPU與GPU所用的邏輯芯片更高。

蘋果致力于透過這額外的10億顆晶體管來提高約25%的CPU性能，以及加速GPU性能達(dá)50%。同時(shí)，蘋果并聲稱該組件更省電使其得以維持性能，而其它處理器則可能由于熱而抑制了性能。

蘋果宣稱，iPhone 6的電池壽命約相當(dāng)于采用A7的iPhone 5S或甚至更好。更快速的CPU性能可能源于更優(yōu)的CPU設(shè)計(jì)、更大的快取以及稍高于峰值頻率速度的多種性能提升。

GPU的性能提升幾乎可以確定是來自于更多50%的GPU叢集。A7采用Imagination PowerVR Rogue GPU以及4個(gè)著色器叢集。A8更提升50﹪的性能則可直接歸因于著色器叢集的數(shù)量增加了50%。此外，蘋果也為其A8的圖像處理性能進(jìn)行了部分改進(jìn)。

目前可提供20nm晶圓制造的來源有限。三星表示其20nm生產(chǎn)僅保留給內(nèi)部使用，而未進(jìn)行代工。因此，蘋果A8究竟是由三星、臺(tái)積電（TSMC）或二者皆有制造，目前還不得而知。雖然蘋果和三星均為其最新智能手機(jī)SoC采用20nm制程，但高通的20nm Snapdragon 810與808芯片則得等到2015年上半年才會(huì)出貨。

為了大幅提升新款iPhone的產(chǎn)品性能，蘋果選擇在20nm制程額外使用10億顆晶體管，但三星似乎更專注于降功耗以及縮小芯片尺寸，甚至略過了采用64位ARMv8處理器。

由于三星擁有更大的全球產(chǎn)品市場(chǎng)，因此可能更關(guān)注于降低成本，以便能與聯(lián)發(fā)科（MediaTek）、高通等公司競(jìng)爭(zhēng)。蘋果雖然更積極地提升產(chǎn)品性能與功能，但從前一代產(chǎn)品來看，兩家公司的20nm SoC都未能在架構(gòu)上帶來顯著改變或更新。因此，更顯的變化可能必須要等到16nm/14nm FinFET制程節(jié)點(diǎn)了。