2016手機處理器發展趨勢：16nm將成為標配

模擬網絡時代，我們對手機的理解僅停留在打電話，發簡訊。

後來GSM數字時代來臨，我們開始接觸到網際網路，但網頁還停留在wap階段，手機只是多了一些無關痛癢的功能。

3G時代，智慧型手機開始普及，社交軟體開始興起，我們習慣於使用手機去分享生活。

4G時代，手機已經不只是通訊工具，它可以充當你的移動辦公設備，它可以遙控你家中的智能家電。

可以說，手機技術在飛速的發展，功能在不斷地發生革命性的改變，而所有的一切，都離不開手機硬體性能的不斷提高，這其中包括手機處理器、手機內存（RAM）、以及手機存儲（ROM）。

而手機處理器扮演著智慧型手機「大腦」的角色。

重要性更是不言而喻。

如今常見的手機處理器品牌有高通驍龍、三星Exynos、華為麒麟以及聯發科MT系列。

處理器：智慧型手機的大腦

其實和電腦一樣，手機處理器是整台手機的控制中樞系統，也是邏輯部分的控制中心。

微處理器通過運行存儲器（RAM）內的軟體以及調用存儲器中的資料庫，從而達到控制的目的。

簡單來說，處理器就是把硬碟上的東西進行「編譯」展示給用戶看，而用戶向手機輸入的信息同樣經過處理器的「編譯」最終存儲在硬碟里。

手機處理器發展至今，已經有很多地方與電腦處理器不同，手機處理器整合了CPU、GPU、基帶模塊（某些）、多媒體模塊等等。

而我們也將這種整合型晶片稱之為SOC。

例如蘋果的A9集成了2*Twister內核+PowerVR GT7600GPU，麒麟950集成了4*A72+A*A53內核+Mali T880 GPU。

手機處理器製程：性能/功耗的決定性因素

2000年，摩托羅拉發布了全球首款智慧型手機，型號為A6188，其內置一顆Dragon ball EZ處理器，主頻為16MHz。

雖然它的性能在如今看來不值一提，但Dragon ball EZ為智慧型手機處理器奠定了基礎，有了里程碑的意義。

單核時代的手機處理器，其性能往往與架構、頻率有很大的關係。

當中頻率的提升更是很大程度取決於半導體加工製程工藝的發展。

從1995年開始（Dragon ball系列處理器），微處理器製程從最初的0.5μm、0.35μm，一路發展到十位數的nm時代。

製程的更新，處理器電晶體上的柵極寬度在不斷縮小，從而帶來了更低的工作電壓，更低的漏電流。

而處理器的頻率也可以被設定得更高，功耗、發熱也會更低。

還記得同是採用4*A57+4*A53核心的驍龍810與Exynos 7420，就因為工藝製程上的差別導致兩者在頻率、功耗、發熱上的巨大差異，讓基於16nm FinFET的Exynos 7420的性能遙遙領先於20nm HKMG（單一工藝）的驍龍810。

當然，新製程工藝帶來性能提升/功耗降低的例子還有不少，例如同為8*A53的驍龍615（28nm LP）的CPU性能要落後於Helio P10（28nm HPC+），而Helio P10又落後於麒麟650（16nm FinFET Plus）。

千元手機最強芯：麒麟650

作為一塊面向千元手機的處理器，麒麟650在架構以及製程工藝上卻絲毫也不含糊。

其內置8顆A53核心，得益於16nm FinFET Plus製程工藝，核心的主頻高達2.0GHz，比市面上不少處理器要快。

在處理器性能上比上一代麒麟620有成倍的增長，已經達到了上代高通次旗艦驍龍808。

聯發科上代旗艦Helio X10的水平。

對千元機普遍使用的28納米晶片，CPU性能提升65%，GPU性能提升100%，整機功耗降低40%。

擁有旗艦處理器的水準。

所以，總的來說，在相同的核心規格下，製程越新（數字nm越小），工藝越先進（TSMC的HPM優於HPC+優於HPC優於三星的LP），處理器的發熱就越低，漏電流也會越小，頻率也能更高，從而性能也就更強，給到用戶的體驗就更好。

而現在最新的製程，就是台積電的16nm以及三星的14nm。

14/16nm製程、新工藝的好處

隨著製程的更新，柵極寬度（gate）在不斷縮小，而柵極則是控制半導體電路（電晶體）通斷兩種狀態最為關鍵的「一把手」，但在製程發展到20nm（22nm）之後，傳統的製造工藝會讓柵極對溝道的控制能力變差，S/D兩級之間出現漏電的情況，導致電晶體發熱嚴重，功耗攀升。

而這個時候，FinFET工藝就派上用場了。

FinFET工藝全稱是鰭式場效應電晶體，其實早在10多年前這項工藝就被發明出來，但當時半導體加工仍未達到20nm（22nm）這個轉折點，所以無需使用到FinFET。

而從20nm（22nm）之後，FinFET似乎成為了半導體電晶體保證功耗、性能的必備良方。

簡單來說，FinFET就是把原來平面放置的S/D 「立」起來，從而讓柵極對S/D兩級的控制更充分，避免兩級之間漏電情況的出現。

FinFET工藝發展至今已經衍生出了好幾個版本，而手機領域最常見的則為台積電的第二代16nm FinFET plus以及FinFET compact，前者面向高性能處理器晶片，例如蘋果的A9、麒麟950、麒麟650，後者面向性能/功耗平衡的處理器晶片，例如Helio P20。

而三星方面則有14nm FinFET LPE以及LPP兩個版本，Exynos 7420採用的是LPE版本，而Exynos 8890/驍龍820採用的是LPP版本。

可以說，使用到16/14nm FinFET製程工藝的處理器在同級別處理器中，性能、功耗上都是優秀的。

從中我們可以發現，全新的製程工藝不僅應用到旗艦處理器上面，甚至不少中端處理器都用上了這些製程工藝，例如榮耀暢玩5C上的麒麟650，將晶片性能提升65%，功耗降低40%。

搭載14/16nm新製程處理器的手機

而上升到手機層面，如今使用14/16nm處理器的手機確實不少，大部分都集中在旗艦機市場，例如採用A9處理器的蘋果iPhone 6s/6s Plus，使用Exynos 8890的三星Galaxy S7/S7 edge，使用麒麟950的華為Mate8，驍龍820的Galaxy S7國際版等等。

而千元機市場方面，隨著台積電16nm FinFET Plus生產線的成熟，我們首次看到千元機也搭載了16nm製程的晶片。

而榮耀暢玩5C就是這麼一個例子。

這也是國內外首款使用14/16nm製程級別處理器的千元機。

榮耀暢玩5C搭載了最新的八核麒麟650處理器，採用了16nm FinFET+工藝製程。

此外，榮耀暢玩5C還內置了i5協處理器，能在較低功耗情況下提供熄屏計步功能。

其它方面，配備了2GB RAM+16GB ROM的內存組合，採用5.2英寸1080P解析度螢幕，前置800萬像素攝像頭+後置1300W像素攝像頭，內置3000mAh容量電池，雙卡雙待，運行Andorid 6.0版本的系統。

售價為移動版899元，雙4G版999元，所以榮耀暢玩5C就成為了首款售價在千元內的採用16nm處理器的智慧型手機，性價比非常高。

總結

處理器作為智慧型手機的大腦，當中的學問還真不少，但作為消費者的我們，只需知道在同樣的核心架構下，製程/工藝越先進，處理器的性能就會越強，功耗也會更低。

相信在2016年的下半年開始，14/16nm製程將會在智慧型手機處理器市場大放異彩。

而隨著三星、台積電14/16nm生產線的成熟，良品率更高，成本更低。

14/16nm也會成為2016年至2017年手機處理器採用的標配製程。

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